• 350,000명 이상의 개인 유전 데이터베이스에서 희귀한 유전 변이를 조사
• 왼손잡이를 결정하는 요인으로 세포의 내부 골격을 만드는 단백질인 튜불린이 관련됨

• 인간 발달의 배아 단계에서는 좌뇌와 우뇌의 다른 영향으로 음식을 씹는 방향과 같은 선천적인 행동이 결정됨
• 유전자 데이터를 조사한 이전 연구에서는 왼손잡이와 관련된 48개의 일반적인 유전 변이가 발견되었고 대부분 DNA의 non-coding 영역에 있었음
• 여기에는 튜불린과 관련된 유전자의 발현을 제어할 수 있는 부분이 포함되었음

• 튜불린은 미세소관이라고 불리는 긴 튜브 모양의 필라멘트로 이루어져 세포의 모양과 움직임을 제어함
• 이 연구에선 313,271명의 오른손잡이와 38,043명의 왼손잡이 개인의 유전자 데이터를 분석한 결과, TUBB4B 라고 불리는 튜불린 유전자의 변이가 밝혀짐
• 이 변이는 오른손잡이보다 왼손잡이에서 2.7배 더 흔했음
• 이러한 변이는 발달 중 비대칭으로 체액 흐름을 유도할 수 있는 섬모를 형성하기 때문에 손 모양에 영향을 미칠 수 있음

장내 세균이 콜레스테롤을 분해한다?

• 콜레스테롤을 신체에 흡수되지 않도록 전환할 수 있는 효소를 분비하는 장내 세균을 발견함
• 이 박테리아 종이 실험실 내가 아닌 실제 신체 내에서 혈중 콜레스테롤 수치를 낮출 수 있는지는 추가 연구가 필요

• 2020년 한 연구에서 콜레스테롤을 신체에 흡수되지 않고 배설되는 지질인 코프로스타놀로 전환할 수 있는 ismA라는 박테리아 효소를 확인
• 장내 세균이 이 효소를 만드는 사람들은 그렇지 않은 사람들보다 혈중 콜레스테롤 수치가 낮았음
• 지금까지 어떤 박테리아가 콜레스테롤을 대사하는 효소를 생산하는지 명확하지 않았음
• 이번 연구에서 연구진은 심혈관 질환 위험 요인에 대한 장기 연구 참가자 1,429명의 대변 샘플에서 미생물 유전체를 분석함
• 연구팀은 오실리박터 (Oscillibacter) 속을 포함하여 낮은 콜레스테롤 수치와 상관관계가 있는 많은 장내 세균 종을 발견
• 다음으로 연구팀은 콜레스테롤 대사에 영향을 미치는 것으로 알려진 유전자와 유사한 유전자를 찾기 위해 오실리박터 종 2종과 다른 박테리아 종 1종을 분석
• 딥러닝 알고리즘을 통해 이 박테리아 세 종이 ismA 및 콜레스테롤 대사에 관여하는 다른 효소와 구조적으로 유사한 단백질을 코딩하는 유전자를 가지고 있음을 발견
• 실험실 실험에서 이 세 종이 콜레스테롤을 대사할 수 있음을 보여주었음

• 박테리아 종이나 효소가 장의 올바른 위치로 전달될 수 있다면 콜레스테롤 수치를 낮추거나 관리하기 위해 스타틴과 같은 약물의 필요한 복용량을 낮추는 것이 가능할 수 있음
• 이러한 치료를 통해 변화된 장내 환경이 어떤 영향을 미칠 지 연구가 더 필요함

- Li, C. et al. Cell https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.03.014 (2024).

mRNA 약물의 가능성

• mRNA 기술을 사용하는 약물이 희귀 유전 질환의 핵심 결핍을 해결하는 데 조기 성공함
  
• 치료 단백질을 체내에서 직접 생성할 수 있다는 희망을 실현할 수 있다는 희망

• Moderna가 설계한 이 치료법은 mRNA 기술을 사용하여 프로피온산혈증 환자의 대사 기능을 회복시킴
• 전 세계적으로 약 100,000명 중 한 명에게 영향을 미치는 이 희귀한 유전 질환은 특정 단백질 구성 요소의 분해에 필요한 효소를 암호화하는 유전자 돌연변이로 인해 발생
• mRNA-3927로 알려진 모더나의 약품은 2~3주마다 몇 시간 동안 주입하여 천천히 투여
• 이 약물은 결함이 있는 효소의 일부를 만드는 두 개의 mRNA 서열이 포함된 지질 나노입자
• mRNA-3927에 대한 소규모 실험으로 효소 활성의 회복이 유익하다는 것을 밝힘
• 참가자 16명 중 8명은 치료를 시작하기 전 1년 동안 신진대사 장애와 관련된 생명을 위협하는 사건을 경험
• 이들 8명의 경우, 치료를 받는 동안 또 다른 그러한 사건을 경험할 가능성이 평균 70~80% 감소

• 대규모 임상시험 준비중
• 부작용으로 감염부터 심각한 췌장 부종까지 다양하지만 기저질환에 의한 것인지 추가 연구가 더 필요함
• 투여빈도를 줄여야한다는 우려가 있으며 투여 용법, 용량은 수정될 필요가 있음

-Koeberl, D. et al. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-024-07266-7 (2024).

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