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IBS, 난청 발생케 하는 새 유전자 규명…난청치료에 새 전기

등록 2021.05.25 04:01:00

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세포들간 이온 전달 방해하는 TMEM43 돌연변이 확인
실제 수술통해 정상 청력 회복 성공, 국제학술지 게재

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[대전=뉴시스]TMEM43의 병리학적 메커니즘. 쥐의 달팽이관 지지세포(GLS)에서 전기 신호를 측정한 결과, 정상적인 쥐(회색)와 달리 TMEM43 돌연변이 형질 변환 쥐에서는 전기신호가 우성 음성으로 줄어들어 있다. *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 국내 연구진이 공동연구를 통해 난청을 일으키는 새 유전자를 발견해 난청 치료에 전기를 맞게 됐다.

기초과학연구원(IBS)은 인지 및 사회성 연구단 이창준 단장팀이 분당서울대학교병원 최병윤 교수팀, 목포대학교, 중국 센트럴 사우스 대학(Central South University), 미국 마이애미 대학(University of Miami) 등과 공동연구로 새로운 난청 유전자 'TMEM43' 돌연변이가 청각신경병증을 유발하는 매커니즘을 규명했다고 25일 밝혔다.

또 연구결과를 바탕으로 실제 환자를 대상으로 한 수술에서 청력을 회복하는데도 성공했다.

원인과 양상이 다양해 치료가 매우 어려운 '청각신경병증(ANSD)'은 달팽이관 또는 청신경 이상으로 소리인지는 가능하지만 말소리 구별(어음변별) 능력이 저하되는 난청 질환이다.

공동연구팀은 유전학적 검사를 통해 달팽이관 지지세포에 존재하는 새로운 난청 유전자 TMEM43을 규명하고 병리학적 기전을 세계 최초로 밝혀냈다.

연구팀은 우선 난청의 원인을 찾기 위해 진행성 청각신경병증을 가진 한국과 중국 국적 환자군의 가계도를 분석하고 유전자 검사를 통해 TMEM43 돌연변이가 유전된다는 사실을 확인했다. 공통적으로 나타난 유전사실은 TMEM43가 난청의 원인이라는 의미다.

또 TMEM43 돌연변이 유전자를 주입한 생쥐 모델 실험을 통해 TMEM43 유전자가 난청 원인이란 것을 재차 확인했다.

IBS 장민우 학생연구원(공동 제1저자)은 "정상 쥐는 성장하면서 달팽이관 지지세포가 커지지만 돌연변이 쥐는 커지지 않았다. TMEM43 돌연변이가 달팽이관 지지세포에 이상을 야기한다는 뜻"이라며 "TMEM43 단백질이 간극연접 기능을 조절해 달팽이관 내 항상성(homeostasis) 유지에 핵심 역할을 한다는 사실이 밝혀진 것"이라고 설명했다.
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[대전=뉴시스]TMEM43의 분자적 메커니즘 모식도. 건강한 달팽이관(왼쪽)의 경우 달팽이관 지지세포 중의 하나인 IBC의 크기가 점차 커지는 반면 TMEM43 돌연변이가 있는 달팽이관(오른쪽)은 IBC의 크기가 커지지 않는다. *재판매 및 DB 금지

이를 통해 달팽이관 지지세포 내 TMEM43 단백질에 결함이 있을 경우 간극연접 기능에 이상을 가져와 청각신경병증을 유발한다는 사실을 규명해 냈다.

이어 연구팀은 실험결과를 기반으로 TMEM43 단백질에 이상이 있는 난청환자 3명에게 달팽이관의 기능을 대체하는 인공 와우 이식수술을 진행해  음성 분별능력을 성공적으로 회복시켰다.

연구성과는 국제학술지 미국국립과학원회보 'PNAS' 온라인판에 25일 오전 4시(한국시간) 게재됐다.(논문명:A nonsense TMEM43 variant leads to disruption of connexin-linked function and autosomal dominant auditory neuropathy spectrum disorder)

분당서울대병원 최병윤 교수는 "새로운 난청 유전자를 찾아내고 병리학적 기전을 밝혀 난청 진단 및 치료에 크게 기여할 것으로 기대한다"면서 "조기 인공와우 수술 여부를 결정키 어려웠던 성인 청각신경병증 환자들에게 큰 도움이 될 좋은 예시"라고 말했다.

IBS 이창준 단장은 "이번 성과는 임상 의사와 세계 각국의 기초과학자들이 협력해 도출한 결과로 특히 한국의 과학자들이 주도적으로 연구를 이끌었다는데 남다른 의미가 있다"며 "그동안 연구가 다소 부족했던 말초신경계 달팽이관 내 교세포의 분자생리학적 역할을 규명한 것도 큰 가치"라고 밝혔다.


◎공감언론 뉴시스 kys0505@newsis.com

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