고혈압 및 기타 심혈관계 질환 치료에 널리 사용되는 베타차단제(β-blocker)가 심장질환과 연관된, 해로울 수 있는 유전자 발현의 변화를 역전시킬 수 있다는 연구 결과가 발표되었다.


캐나다 York 대학 연구팀이 진행한 이번 연구는 심부전을 유도한 쥐(mouse)와 이보다 더 큰 쥐인 rat의 심장세포를 사용하여 β-blocker가 유전자 발현의 변화에 미치는 영향을 확인하였다. 이 연구는 Journal of Scientific Reports 에 게재되었다.

심부전(heart failure)은 심장이 신체에 필요한 혈액량을 충분히 방출하지 못하는 질환으로, 호흡곤란, 발과 발목의 부종, 복수, 피로감 등의 증상이 가장 흔하게 나타난다. 심부전의 주요 원인은 관상동맥 심장질환(coronary heart disease), 고혈압 및 당뇨병이다.

전세계적으로 심부전 환자수는 2,600만명에 이르며 학자들은 심부전을 세계적인 유행병(global pandemic)이라고 언급하기도 한다. 건강보험심사평가원에 따르면 우리나라에는 12만1,159명(2015)의 심부전 환자가 있으며, 80세 이상의 경우 100명 중 9명이 심부전 환자다. 이러한 수치는 인구가 고령화되면서, 심장마비 및 심부전과 관련된 질환을 동반한 환자가 증가함에 따라 더 늘어날 것으로 예상된다.

연구진은 심부전 진단을 받은 많은 환자들이 암 진단을 받은 환자들보다 미래가 더 절망적이라고 말한다. 따라서 심부전을 예방하는 방법에 대한 이해도를 높이는 것은 전세계적으로 발생되는 심장질환에 대응하기 위해 필수적이라고 할 수 있다.


■ 심부전의 유전패턴을 역전시켜
β-blocker는 고혈압, 심부전 및 기타 심장질환을 치료하는 데 널리 사용되는 약물로, β-adrenaline 성 수용체를 차단하여 심장의 펌핑 속도와 수축력을 감소시킴으로써 심장 부담을 줄인다.

연구진은 심부전을 유발한 쥐 실험 모델과 rat에게서 얻은 심장세포를 사용하여 심부전으로 인해 발생되는 유전자 발현의 변화를 지도화(mapping)하였다. 게놈(genome)은 각 개체에 존재하는 유전자 지도를 의미하는 반면, 전사체(transcriptome)는 특정 시점에서 유전자가 세포 내에서 어떻게 작용하는지를 나타내는 지도이다. 연구진은 transcriptome의 서열을 분석(sequencing)함으로써 β-blocker 투여 후 유전자 발현지도(gene expression map)가 어떻게 변화하는지를 관찰할 수 있었다.

관찰 결과, 놀랍게도 β-blocker가 심부전 관련 유전자 발현 형(gene expression signature)을 역전시켰다.

이 연구의 수석 연구원이자 과학학부 교수인 John McDermott는 β-blocker가 심부전에서 관찰된 유전자 발현의 병리학적 패턴의 대부분을 역전시킴을 발견했다고 말했다. 또한 연구진은 이번 연구를 통해 질병의 진단과 심부전 치료에 있어서 막대한 잠재력을 가진 많은 유전자 그룹을 확인하였다고 말한다.

연구진은 심부전으로 인해 변형된 일부 유전자가 면역계에도 영향을 미친다는 것을 발견했다. 이 같은 발견은 염증반응과 면역체계가 심장질환에 영향을 미친다는 내용의 선행연구와 일치하는 결과이다.

McDermott 교수는 β-blocker를 이용하여 병리학적인 유전자 발현의 역전 또는 억제가 심부전을 어느 정도 예방함을 의미할 수 있지만, 각각의 유전자가 심장에서 어떠한 기능을 하는지를 이해하기 위해서 추가적인 연구가 필요하다고 밝혔다.


출처: MedicalNewsToday