연구에 따르면 최소 수백만 명의 사람들이 '폭발성' 세포사멸 유전자 변이를 가지고 있는 것으로 나타났습니다.

연구자들은 전 세계 수백만 명의 사람들이 염증과 관련된 "폭발적인" 세포 사멸을 조절하는 유전적 변이를 가지고 있다는 사실을 발견했습니다. 그들은 이것이 일부 사람들이 염증성 질환에 취약한 이유를 설명할 수 있으며 맞춤형 치료법의 개발로 이어질 수 있다고 말합니다. 세포 사멸은 손상되었거나 원치 않거나 질병에 걸린 세포를 제거하는 신체의 방법입니다.

세포사멸은 고도로 통제된 과정이기 때문에 "프로그램화된" 것으로 간주되는 세포 사멸의 한 형태입니다. 대신, 제어되지 않는 특성으로 인해 "프로그래밍되지 않은" 것으로 간주됩니다. 세포 사멸과 괴사를 모두 모방하는 괴사라고 불리는 새로운 형태의 세포 사멸도 있습니다.

괴사가 다른 형태의 세포 사멸과 구별되는 점은 그 격렬함입니다. 즉, 본질적으로 신체의 다른 세포가 반응하도록 하는 경보를 울리는 세포 폭발입니다. 세포사멸은 일반적으로 면역 침묵 반응을 유발하는 반면, MLKL 유전자에 의해 제어되는 괴사성 세포 사멸은 염증을 촉진하고 질병을 유발할 수 있는 분자를 방출합니다.

호주 멜버른에 있는 월터 엘리자 홀 연구소(WEHI)의 연구원들이 주도한 새로운 연구에서는 괴사성 세포 사멸을 조절하는 유전자가 변경될 때 괴사성 세포 사멸이 어떻게 영향을 받는지 조사했습니다.

이번 연구의 제1저자인 사라 가니쉬(Sarah Garnish)는 “바이러스 감염의 경우 이는 좋은 일”이라고 말했다. "괴사 세포는 감염된 세포를 죽일 뿐만 아니라 면역 체계에 반응하여 바이러스를 제거하고 보다 구체적이고 오래 지속되는 면역 반응을 시작하도록 지시합니다." 그러나 괴사 세포가 통제할 수 없을 정도로 증가하거나 과도해지면 염증 반응이 실제로 질병을 유발할 수 있습니다. "

연구자들은 일부 사람들이 다형성(특정 DNA 서열의 두 개 이상의 변이 형태 존재)을 가지고 태어난다는 사실을 발견했습니다. MLKL 아미노산 번호 132(S132P)는 MLKL의 세포 살해 능력을 향상시킵니다.

Garnish는 "우리 대부분의 경우 MLKL은 신체가 멈추라고 지시할 때 멈추지만 MLKL이 정지 신호에 덜 반응하는 사람들의 2~3%가 있습니다"라고 Garnish는 말했습니다. "2~3%의 사람들이 많지 않은 것처럼 보이지만, 전 세계 인구를 고려하면 수백만 명의 사람들이 이 유전적 변종의 복사본을 가지고 있다는 것을 의미합니다."

인간에서 이 MLKL 변종의 잠재적인 병원성 효과를 연구하기 위해 연구자들은 MLKL 변종의 마우스 버전을 유전자 변형 마우스에 도입했으며 이 변종이 기능 획득 효과를 생성하여 면역 세포 결함과 혈액 세포 형성 기능 장애(조혈)를 초래한다는 사실을 발견했습니다.

연구진은 또한 염증 부위로 선택적으로 이동하고 염증성 사이토카인을 생성하며 국소 및 전신 염증에 기여하는 세포인 염증성 단핵구의 수가 감소하는 것을 관찰했습니다. 이 상태는 복막염(복막, 복벽 및 기관의 염증)이 유발된 마우스와 살모넬라균에 감염된 마우스에서 발생했습니다.

연구진은 이번 발견의 중요성은 이 유전적 변이가 생활 방식, 감염 이력, 광범위한 유전적 구성과 같은 요인과 어떻게 상호작용하여 염증성 질환의 위험을 증가시키는지에 있다고 말합니다. 이를 다유전적 위험(polygenicrisk)이라고 하며, 여러 유전자가 특정 특성이나 질병에 미치는 복합적인 영향을 나타냅니다.

해당 연구의 교신 저자인 조앤 힐데브란트(Joanne Hildebrand)는 "제2형 당뇨병의 경우 한 유전자의 변화가 질병 발병 여부를 결정하는 경우는 거의 없습니다. 대신 식이 요법이나 흡연과 같은 환경 요인과 마찬가지로 다양한 유전자가 역할을 합니다"라고 말했습니다.

그들은 MLKLS132P 다형성이 MLKL과 괴사가 어떻게 다유전자성 인간 질병의 진행을 조절하는지 이해하는 열쇠를 쥐고 있을 수 있다고 말합니다.

Hildebrand는 "우리는 이 MLKL 유전자 변이를 특정 질병과 연관시키지 않았지만 다른 유전 변이 및 기타 환경 단서와 결합하여 염증 반응의 강도에 영향을 미칠 수 있는 실제 잠재력을 확인했습니다"라고 말했습니다.

이번 연구 결과는 또한 MLKL에 대한 맞춤형 약물 치료법을 개발할 가능성도 제공합니다. 그러나 현재 연구자들은 통제되지 않은 괴사가 특정 바이러스 감염에 대해 더 나은 방어 반응을 제공하는 등 특정 상황에서 유익할 수 있는지 여부를 연구하고 있습니다.

이와 같은 유전적 변화는 타당한 이유가 없는 한 일반적으로 시간이 지남에 따라 인구 집단에 축적되지 않습니다. 일반적으로 좋은 일을 했기 때문에 전달됩니다. 연구자들은 이러한 유전적 변화의 단점에 초점을 맞추고 있지만 그 이점도 찾고 있습니다.

이번 연구는 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 저널에 게재됐다.