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난청 일으키는 달팽이관 내 유전자 돌연변이 최초 확인

송고시간2021-05-25 04:00

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국내외 공동 연구팀이 난청을 일으키는 귓속 달팽이관 내 유전자 돌연변이를 처음으로 확인하고 발병 원리를 밝혔다.

기초과학연구원(IBS)은 인지·사회성 연구단 이창준 단장과 분당서울대병원 최병윤 교수, 목포대, 중국 중난대, 미국 마이애미대 공동 연구팀이 청각신경병증에 관여하는 새로운 난청 유전자 'TMEM43'을 찾아냈다고 25일 밝혔다.

소리 자극이 뇌로 잘 전달되도록 돕는 달팽이관 지지세포 내 '간극 연접 단백질'(세포와 세포 사이를 연결하는 단백질 복합체)에 이상이 생겨 난청이 발생하는 것으로 알려졌지만, 정확한 유전자의 종류나 발병 원리는 밝혀진 바 없다.

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IBS 등 국내외 공동 연구팀, 난청 진단과 치료에 기여

TMEM43 정상 쥐(회색)와 돌연변이 쥐(보라색)의 전기 신호 변화
TMEM43 정상 쥐(회색)와 돌연변이 쥐(보라색)의 전기 신호 변화

[IBS 제공. 재판매 및 DB 금지]

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 국내외 공동 연구팀이 난청을 일으키는 귓속 달팽이관 내 유전자 돌연변이를 처음으로 확인하고 발병 원리를 밝혔다.

기초과학연구원(IBS)은 인지·사회성 연구단 이창준 단장과 분당서울대병원 최병윤 교수, 목포대, 중국 중난대, 미국 마이애미대 공동 연구팀이 청각신경병증에 관여하는 새로운 난청 유전자 'TMEM43'을 찾아냈다고 25일 밝혔다.

청각신경병증은 소리 인지에는 문제가 없지만, 달팽이관이나 청신경 이상으로 말소리를 구별하는 능력이 떨어지는 난청 질환이다. 난청의 원인과 양상이 다양하게 나타나 치료가 까다롭다.

소리 자극이 뇌로 잘 전달되도록 돕는 달팽이관 지지세포 내 '간극 연접 단백질'(세포와 세포 사이를 연결하는 단백질 복합체)에 이상이 생겨 난청이 발생하는 것으로 알려졌지만, 정확한 유전자의 종류나 발병 원리는 밝혀진 바 없다.

연구팀은 유전학적 검사를 통해 달팽이관 지지세포에 존재하는 새로운 난청 유전자 TMEM43을 찾아내고 병리학적 원리를 규명하는 데 성공했다.

우선 진행성 청각신경병증을 가진 한국과 중국 국적 환자군의 가계도를 분석하고 유전자를 검사한 결과 공통으로 TMEM43 돌연변이가 유전되는 것을 확인했다.

TMEM43 유전병을 보여주는 중국(왼쪽)과 한국(오른쪽) 가계도
TMEM43 유전병을 보여주는 중국(왼쪽)과 한국(오른쪽) 가계도

[IBS 제공. 재판매 및 DB 금지]

이어 지지세포가 자라지 않는 TMEM43 돌연변이 생쥐 모델을 만들어 관찰한 결과, TMEM43 단백질이 달팽이관의 항상성 유지에 핵심적인 역할을 하는 것을 확인했다.

지지세포의 성장이 멈춰 TMEM43 단백질이 제 기능을 못하게 되면, 달팽이관 내 세포들끼리 칼륨 이온을 원활하게 전달하지 못해 난청을 유발하게 된다.

실제 연구팀이 TMEM43 단백질에 이상이 있는 난청 환자 3명에게 인공 달팽이관(와우)을 이식한 결과 음성 분별 능력이 정상으로 회복된 것으로 나타났다.

이창준 단장
이창준 단장

[IBS 제공. 재판매 및 DB 금지]

이는 다른 청각 기능 이상 없이 지지세포 결함을 지닌 환자의 경우 인공 와우 이식 수술이 효과적인 치료법이 될 수 있음을 의미한다고 연구팀은 설명했다.

최병윤 교수는 "새로운 난청 유전자를 찾아내고 병리학적 원리를 밝힘으로써 난청 진단과 치료에 기여할 것으로 기대된다"고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '미국 국립과학원회보'(PNAS) 이날 자 온라인판에 실렸다.

jyoung@yna.co.kr

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