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[12월_No.25_BioINglobal] NIH의 유전자 변이와 건강 및 질병간 연관성 탐색 프로그램

※ 본 보고서의 내용은 해외 각국의 보고서 및 언론기사 등을 참고하여 전문가의 시각으로 집필한 원고를 생명공학정책연구센터에서 제공함.

작성자 : 김치구 행정학 박사
(기술경영경제정책 전공)

출처: NIH, 2018.10.12.

※ 본 원고는 원본 원고의 내용을 번역하여 각색한 내용을 포함하고 있습니다.
   (원제 : NIH programs shed light on gene variants and their connections to health and disease)
(https://www.nih.gov/news-events/news-releases/nih-programs-shed-light-gene-variants-their-connections-health-disease)

국립보건원(the National Institute of Health, NIH)에 의해 지원되는 프로그램은 어떤 유전자와 게놈이 인간 질병에서 어떤 역할을 하는지를 규명하고, 그것들이 유전체 의학 및 연구에 사용 가능하도록 한다. NIH의 임상 게놈 자원(Clinical Genome Resource, ClinGen)과 ClinVar 프로그램은 유전자 변이와 유전학적 질병 간의 관계에 대한 증거가 부족한 헬스케어에 유전체의학을 도입하는 것에 대한 주요 장벽을 해결한다. 10월 12일 발간된 인간 돌연변이 특별호(a special issue of Human Mutation)는 인간의 유전적 변이를 인간 건강과 연관시키는 지식을 발전시키기 위해 협력하는 이러한 프로그램을 통해 이루어진 광범위한 발전을 강조한다.

국립 인간 게놈 연구소(the National Human Genome Research Institute, NHGRI)는 2013년 Eunice Kennedy Shriver 국립 아동 보건 및 인간 개발 연구소(the Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development, NICHD)와 국립 암 연구소(the National Cancer Institute, NCI)의 추가 지원으로 ClinGen을 설립했다. ClinGen의 목표는 유전자 변이와 이들의 건강 및 질병 관련 데이터를 검토하는 표준 공정을 개발하기 위해 임상 및 연구 전문가들을 모으는 것이다. 그런 다음 이러한 전문가들은 각 변이가 질병 진단과 치료에 어떤 의미가 있을지 결정한다. 유전자 변이에 대한 정보는 국립 의학 도서관(the National Library of Medicine)의 일부인 NIH의 국립 생명공학 정보 센터(National Center for Biotechnology Information, NCBI)에 의해 후원되고 유지되는 ClinVar에 저장된다.

“ClinGen과 ClinVar의 연구를 통해 230개 기관의 730명 이상의 연구원, 임상의, 큐레이터들이 인간 질병에 관련된 유전자와 게놈의 평가를 표준화하기 위해 협력하고 있습니다,”라고 NHGRI 책임자인 Eric Green(M.D., Ph.D.)은 말했다. “궁극적으로, 이러한 노력은 유전체 의학의 개선된 실행과 더 높은 수준의 환자 치료로 이어질 것입니다.”

근거제공

ClinGen 연구원들은 주어진 질병에서 유전자 변이의 역할을 평가하기 위해 유전자-질병 타탕성 프레임워크(Gene-Disease Validity Framework)를 개발했다. 암, 신경 발달 장애, 심혈관 질환과 같은 질병에 대한 전문지식을 가진 전 세계의 임상의와 연구자로 구성된 14개의 유전자 치료 전문가 패널이 이 프레임워크를 구현하고 있다. 특집호에서, 뇌전증(epilepsy)과 발달장애(RASopathies)와 관련된 유전자에 대해 두 개의 전문가 패널이 보고되었다: 후자는 누난증후군(Noonan syndrome), Cardio-Facio-Cutaneous syndrome, 코스텔로 증후군(Costello syndrome), Legius syndrome을 포함한 희귀 유전적 조건들의 집단이다. 발달장애에 대한 그들의 기여로 평가된 20개의 유전자 중 6개와 함께 뇌전증을 위한 16개의 유전자 중 8개는 질병에서의 역할을 뒷받침할 충분한 증거가 없었다. 이러한 연구 결과는 실험실이 진단 평가의 일부로 어떤 유전자를 테스트할지 결정하는 데 도움이 될 것이다.

또한 ClinGen 연구자들은 질병을 유발하는 유전자와 그렇지 않은 유전자의 특정 변종을 식별하기 위하여 the American College of Medical Genetics and Genomics와 분자병리학 협회(Association for Molecular Pathology가 개발한 지침을 활용한다. 4개의 발표된 논문에서, ClinGen의 Variant Curation Expert Panels는 청력 손실(hearing loss), CDH1(위 및 유방암 관련), PAH (페닐케톤뇨증 관련), and PTEN (암 증후군 관련)을 포함한 유전자의 고유한 측면에 대해 어떻게 사용자 정의했는지에 대한 개요를 제공한다. 임상의사는 ClinVar에서 사용할 수 있는 전문가 수준의 유전자 변이를 사용하여 환자에서 마주치는 변종이 질병에 기여하는지 여부를 결정할 수 있다. 연구자들은 또한 그들의 실험실에서 연구할 특정 유전자 변이를 선택할 수 있다.

“ClinGen과 ClinVar는 전 세계로부터 국립보건원(NIH), 외부 연구 커뮤니티 및 임상 실험 연구소가 어떻게 서로 힘을 합쳐 유전 정보의 공유 방법을 개선하고 DNA 시퀀스와 질병내 변이간 관계에 대한 우리의 이해를 개선시키기 위해 그것을 사용하는지 보여주는 좋은 예입니다.”라고 보스턴의 MIT의 Broad 연구소, 하버드 및 매사추세츠 종합병원 (Harvard and Massachusetts General Hospital)의 임상 유전학자이자 ClinGen 수석 연구원인 Heidi L. Rehm 박사가 말했다. Chapel Hill 노스캐롤라이나 대학의 Rehm박사, Joanthan S. Berg(M.D., Ph.D.)박사 그리고 Houston Baylor 의과대학의 Sharon Plon(M.D., Ph.D.) 박사는 프로그램의 개요를 제공하고 25개의 특별호를 위한 공동 편집자로 일했다.

또한 ClinGen 연구원들은 2차 발견의 임상적 행동 가능성을 평가하기 위한 접근방식을 개발했으며, 이 맥락에서 진단 테스트의 원래 초점은 아니더라도 질병을 잠재적으로 일으킬 수 있는 개인에게서 식별된 게놈 변이이다.

데이터 공유

ClinVar 데이터베이스는 유전자 변이 및 인간 건강과의 관계에 대한 정보를 집계하고 다양한 연구 및 임상 그룹에서 유전자 변이 분류를 공유하고 비교하는 기능을 강화했다. 이는 환자들에 대한 보다 정확한 결과를 보장하면서, 유전자 변이 해석들의 차이점을 해결하기 위한 데이터를 공유하는 실험실과 긴밀하게 작업할 수 있도록 함으로써 ClinGen 전문가 패널의 작업에 매우 중요한 역할을 해왔다.

ClinGen의 환자 등록부(GenomeConnect)는 유전자 테스트를 거친 환자가 자신의 유전자 변이 및 임상 데이터를 ClinVar에 제공할 수 있도록 지원한다. 2018년 4월 현재 32개국 1,601명이 GenomeConnect에 등록했다. 또한 등록부(registry)는 환자가 임상의사, 연구원 및 기타 참가자와 연결할 수 있도록 한다. 또한 등록 참가자들은 시험을 수행한 실험실이 유전자 변이에 대한 정보를 업데이트할 때 알림을 받을 수 있다. 현재까지 13개의 업데이트가 식별되어 이 정보를 수신하기로 선택한 참가자에게 제공되고 있다.

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