¡°If a man will begin with certainties, he shall end in doubts; but if he will be content to begin with doubts, he shall end in certainties.¡±
Francis Bacon, The Oxford Francis Bacon IV: The Advancement of Learning
2018³â Batten Áúº´À» ¾Î°Ô µÈ 6»ìÂ¥¸® ¼Ò³à Mila¸¦ ±¸ÇÏÀÚ´Â ³»¿ëÀÇ ¡°Saving Mila¡± Ŭ¶ó¿ìµå ÆݵùÀÌ ¹Ì±¹ ³»¿¡¼ ÈÁ¦¿´´Ù[1]. ¼Ò³àÀÇ ¾ÈŸ±î¿î ¼Ò½Äµµ ¼Ò½ÄÀ̾úÁö¸¸ º´ÀÇ Áø´Ü°ú º´ÀÇ ¿øÀÎÀÌ µÈ Èñ±ÍÀ¯Àüº¯ÀÌ Å½»ö°úÁ¤, ±×¸®°í Mila¸¸À» À§ÇÑ ¸ÂÃãÇü ¾àÀÎ milasenÀÇ °³¹ß°ú ¹Ì±¹ ½Ä¾àó(FDA)ÀÇ ÀÓ»óÇã¿ë±îÁö, ¿Ïº®ÇÑ °³ÀÎ ¸ÂÃãÇü ÀÇ·áÀÇ ÈǸ¢ÇÑ ¿¹°¡ µÇ¾ú±â¿¡ Áö±Ý±îÁöµµ ȸÀڵǰí ÀÖ´Ù[2].
¡®4745ÀÏ, 3,000,000,000´Þ·¯¡¯ ºÒ°ú 20¿©³â Àü ÇÑ »ç¶÷ÀÇ °Ô³ð(À¯Àüü) Àüü¸¦ Àо´Âµ¥ ÇÊ¿äÇß´ø ½Ã°£°ú ºñ¿ëÀÌ´Ù. ¹ÝµµÃ¼ °³¹ß ¼ÓµµÀÎ ¹«¾îÀÇ ¹ýÄ¢1 °ú Á¾Á¾ ºñ±³µÇ°í ÀÖ´Â °Ô³ð Çص¶ ±â¼úÀÇ ¹ßÀü ¼Óµµ´Â °¡Æĸ£°Ô °¡¼ÓȵǾî Áö±ÝÀº ½ÃÁß¿¡¼ ´©±¸³ª ¾à 1,000´Þ·¯ÀÇ ºñ¿ëÀ» ÁöºÒÇϸé 3~4ÀÏ ¾È¿¡ ÃæºÐÈ÷ ÀÚ½ÅÀÇ °Ô³ðÇÁ·ÎÁ§Æ®¸¦ ¼º°øÀûÀ¸·Î ¼öÇàÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ ¼Óµµ¿¡ ´õÇØ °³ÀÎ °Ô³ðÁ¤º¸¸¦ ¹ÙÅÁÀ¸·Î °Ç° »óÀÇ À§ÇèÀ» Æò°¡Çϱâ À§ÇÑ À¯ÀüÀÚ °Ç°À§Çè °Ë»ç(Genomic Health Risk Test) ¼ºñ½º¿¡ ´ëÇÑ ±â¾÷µéÀÇ ¼ö¿ä¿Í ÃÖ±Ù ¹Ì±¹ FDAÀÇ ±ÔÁ¦ °£¼ÒÈ¿¡ ´ëÇÑ ¼³¸í ¹ßÇ¥[3]´Â °ü·ÃºÐ¾ß¸¦ °¡°¡¼Ó(Jerk)È ÇÏ°í ÀÖ´Ù.
±×·¯³ª Áúº´ À¯Àüü¿¡ ´ëÇÑ ½ÇüÀû ÀÌÇØÀÇ ±íÀÌ¿Í ÀÇ·á°è °¢ ºÐ¾ß¿¡¼ÀÇ È°¿ë °¡´É¼º¿¡ ´ëÇÑ Çö½ÇÀº ¾î¶°ÇÑ°¡? ´äºÎÅÍ ¸»ÇÏÀÚ¸é, Áúº´À¯Àüü ºÐ¾ß´Â ÇÊÀÚ°¡ »ý°¢Çß´ø °Í º¸´Ù ÈξÀ, ¾Æ´Ï ±²ÀåÈ÷ ¾ö¹ÐÇÏ´Ù´Â °Í°ú ±×·¡¼ ÀÓ»ó Àû¿ëÀÌ °¡´ÉÇÑ ¼öÁØÀ̱ä Çϳª ¾ÆÁ÷µµ °¡¾ß ÇÒ ±æÀÌ ¸¹ÀÌ ³²¾Ò´Ù´Â ´Ù¼Ò »·ÇÑ ´äÀÌ´Ù. Á¶±Ý ´õ °ü½ÉÀÖ´Â µ¶ÀÚ¸¦ À§ÇØ ÂªÁö¸¸ ÀÌ·¯ÇÑ »·ÇÑ ´ä¿¡ µµ´ÞÇÏ°Ô µÈ °úÁ¤À» ÇÊÀÚ°¡ »ý°¢ÇÏ´Â ÇöÀç Áúº´À¯Àüü ¿¬±¸ÀÇ Çã¿Í ½ÇÀ» ¹ÙÅÁÀ¸·Î »ìÆ캸°íÀÚ ÇÑ´Ù.
Áý´ÜÀ¯ÀüÇÐ(population genetics)Àº Áý´Ü¿¡¼ ³ªÅ¸³ª´Â À¯ÀüÇüÁú¿¡ ´ëÇÑ ºÐÆ÷¿Í Á¶¼º º¯È µîÀ» À¯Àü°ú ÁøÈÀÇ °üÁ¡À» ÀÌ¾î ¿¬±¸ÇÏ´Â ºÐ¾ßÀÌ´Ù. Áý´ÜÀ¯ÀüÇÐÀÇ ½ÃÀÛÁ¡À» ³õ°í 1865³â Gregor MendelÀÇ ÀÌ»êÇüÁú(discrete phenotype)ÀÇ À¯Àü¹ýÄ¢ ¹ß°ß[4]À», ȤÀº 1886³â Francis GaltonÀÇ È¸±Í¸ðÇüÀ» ÀÌ¿ëÇÑ ¿¬¼Ó ÇüÁú(continuous phenotype)¿¡ ´ëÇÑ ¿¬±¸[5]À» ¾ð±ÞÇϱ⵵ Çϳª º¸ÅëÀº ÀÌ µÎ °èÆÄÀÇ ¿À·£ ºÐÀïÀ» ÀáÀç¿ì´Â, ¸àµ¨À¯ÀüÇаú ´ÙÀ©ÁøÈ·ÐÀÇ ¼ö¸®Àû ÅëÇÕ ¸ðµ¨À» Á¦½ÃÇÑ 1918³â Ronald FisherÀÇ ±â³äºñÀû ³í¹®[6]À» ±× ½ÃÀÛÀ¸·Î º»´Ù.
À¯Àü(inheritance) ȤÀº À¯Àü·Â(heritability)ÀÇ °³³äÀº À¯ÀüÀû ¿äÀο¡ ÀÇÇÑ ÇüÁúÀÇ º¯È¿¡ ´ëÇÑ ¼³¸í·ÂÀ» ¸»Çϴµ¥ ¾ÆÀÌ·¯´ÏÇÏ°Ôµµ ¿¬¼Ó ÇüÁú À¯Àü¿¡ ´ëÇÑ °³³äÀ¸·Î È®ÀåµÈ ÁøÈ·ÐÀÇ Ã¢½ÃÀÚÀÎ Charles DarwinÀº Áøȸ¦ ÈÄõÀû ÇüÁú·Î ÀνÄÇ߱⠶§¹®¿¡ ÁøÈ¿Í À¯Àü°úÀÇ ¿¬°ü¼ºÀº ¸àµ¨¿¡ ÀÇÇØ ½ÃÀÛµÆ´Ù°í º¸´Â °ÍÀÌ ÀϹÝÀûÀÌ´Ù. ±×·¯³ª ¸àµ¨ÀÇ À¯Àü¹ýÄ¢Àº ÀÌ»êÇüÁúÀÇ À¯ÀüÇö»óÀº ¼º°øÀûÀ¸·Î ¼³¸íÇÒ ¼ö ÀÖ¾úÀ¸³ª Å°¿Í °°Àº ¿¬¼ÓÇü ÇüÁú¿¡ ´ëÇÑ À¯Àü·Â ¿¬±¸°á°ú¸¦ ¼³¸íÇϴµ¥ ÇÑ°è°¡ ÀÖ¾ú°í À̸¦ ºñ·ÔÇÑ À¯ÀüÇÐÀÇ ¸¹Àº ¹®Á¦µéÀ» ¼³¸íÇϱâ À§ÇÑ ¼ö¸®Åë°èÇÐÀû À̷еéÀÌ ¸¸µé¾îÁö°í Biometrica¿Í °°Àº Àú³ÎÀÌ ÃâÆÇµÇ¸é¼ Áö±ÝÀÇ Åë°èÀ¯ÀüÇÐÀÇ ¸ðÅ°¡ µÈ´Ù. ±× Áß °¡Àå ÇÙ½ÉÀûÀÎ ³»¿ëÀÌ ¹Ù·Î ´ÙÀÎÀÚ À¯Àü(polygenic inheritance)¿¡ ´ëÇÑ FisherÀÇ ÅëÂûÀε¥ ´ÙÀÎÀÚ À¯ÀüÀÇ µµÀÔÀº ÀÌ»êÇüÁúÀÇ À¯ÀüÀ» ¼³¸íÇÏ´Â ¸àµ¨ÀÇ ¹ýÄ¢À¸·ÎºÎÅÍ ¿¬¼ÓÇü ÇüÁúÀÇ ¼³¸íÀÌ °¡´É2ÇÏ´Ù´Â °ÍÀ» ¼ö¸®ÀûÀ¸·Î º¸ÀÌ¸é¼ ÁøÈÀ¯ÀüÇп¡ ¼öÇÐÀû ¾ö¹Ð¼º°ú ü°è¼ºÀ» ºÒ·¯¿À°Ô µÈ´Ù.
Áý´ÜÀ¯ÀüÇÐÀÇ ¼¼ºÎ¿¬±¸ºÐ¾ß·Î Áúº´À» °ü½É ÇüÁú·Î ÇÏ¿© Áúº´ÀÇ À¯Àü°ú ÁøÈÀû ¿ø¸®¸¦ ¼³¸íÇÏ°íÀÚ ÇÑ Áúº´À¯ÀüÇÐ ¿ª½Ã ÀÌ·¯ÇÑ ¼ö¸®Àû ü°èȸ¦ ¹ÙÅÁÀ¸·Î ¹ßÀüÇÏ¿© Áö±ÝÀÇ ÀüÀåÀ¯Àüü¿¬°ü¼º¿¬±¸(Genome-Wide Association Study, GWAS)¿¡ À̸£±â±îÁö ±× ¸í¸ÆÀ» À̾î¿À°í ÀÖ´Ù. °£´ÜÈ÷ ¸»ÇØ Áúº´°ú ¿¬°üµÈ À¯Àüº¯ÀÌ°¡ Áý´Ü¿¡¼ µµÅµÇÁö ¾Ê°í °è¼ÓÇؼ À¯ÀüÀÚ Ç®¿¡¼ »ì¾Æ³²¾Æ ÁøȵǴ ¿ø¸®¸¦ ¼³¸íÇϱâ À§Çؼ de novo (or rare) variantÀÇ ¹ß»ýÀ» ºñ·ÔÇÑ »ý¹°ÇÐÀû Çö»ó°ú ÇÔ²² selection-drift ±ÕÇü µî ´Ù¾çÇÑ ÁøÈÀû °³³äÀÇ µµÀÔ, ±×¸®°í À̸¦ ¼³¸íÇϱâ À§ÇÑ º¹ÀâÇÏ°í ¾ö¹ÐÇÑ ¼öÇÐÀû ¸ðµ¨µéÀÌ Çѵ¥ ¾î¿ì·¯Á® Áö±ÝÀÇ Áúº´À¯Àü3 ¿¬±¸°¡ ÁøÇàµÇ°í ÀÖ´Â ¼ÀÀÌ´Ù.
±Û ¼µÎ¿¡ ¼Ò°³ÇÑ MilaÀÇ Èñ±ÍÁúº´(rare disease)°ú´Â ´Ù¸£°Ô º¸ÅëÀÇ Áúº´(common disease)µéÀº º¹ÇÕÁúº´(complex disease), Áï ¿©·¯ À¯Àüº¯À̵é°ú ¶Ç À¯Àü ¿ÜÀûÀÎ ¿äÀεéÀÌ º¹ÇÕÀûÀ¸·Î ÀÛ¿ëÇÏ¿© ¹ß»ýÇÏ´Â Áúº´ÀÌ´Ù. µÚ¿¡ ±× Â÷À̸¦ Á» ´õ ´Ù·ç°Ô µÉ º¹ÇÕÁúº´ÀÇ Æ¯¼ºÀÎ Áúº´ÀÇ À¯ÀüÀÌÁú¼º(genetic heterogeneity)[7]°ú ´ÙÀÎÀÚ¼º(polygenicity)[8]ÀÇ Á¸Àç·Î ÀÎÇØ ±× ¿øÀÎÀ» ã´Â °ÍÀÌ °£´ÜÄ¡ ¾Ê´Ù. GWAS ºÐ¼®ÀÌ È°¹ßÇØÁö±â Àü±îÁö´Â °¡¼³¿¡ ±â¹ÝÇÑ Æ¯Á¤ À¯ÀüÀÚ¿Í Áúº´ÀÇ ¿¬°ü¼º ¿¬±¸°¡ ÀϹÝÀûÀ̾ú´Ù. ±×·¯³ª 2002³â Hirschhorn ±×·ì¿¡¼ ¹ßÇ¥ÇÑ ³í¹®[9]¿¡¼ °¡¼³±â¹Ý À¯ÀüÁúº´ ¿øÀÎÀ¯ÀüÀÚ ¹ß±¼ÀÇ ÇÑ°èÁ¡ÀÌ ¸í¹éÈ÷ µå·¯³²°ú µ¿½Ã¿¡ °Ô³ð ÇÁ·ÎÁ§Æ®¿Í HapMap ÇÁ·ÎÁ§Æ®, ±×¸®°í ¸¶ÀÌÅ©·Î¾î·¹ÀÌ ±â¼úÀÇ »ó¿ëÈ¿¡ ÈûÀÔ¾î º¹ÇÕÁúº´¿¬±¸ÀÇ ÇÁ·¹ÀÓÀÌ ¹Ù²î°Ô µÈ´Ù.
³ëÀÌÁî ¸¶ÄÉÆÃÀÌ ÀÖ¾ú´ø °ÍÀÌ »ç½ÇÀ̳ª, Àΰ£°Ô³ðÇÁ·ÎÁ§Æ®(Human Genome Project, HGP)´Â Àΰ£ÀÇ DNA¿°±â¼¿À» ¸ðµÎ Çص¶ÇÏ°í, À̾îÁö´Â HapMap ÇÁ·ÎÁ§Æ®¸¦ ÅëÇØ ¹Ý¼öü(haplotype) Áöµµ¸¦ ¿Ï¼ºÇÏ´Â °úÁ¤¿¡¼ 3¸¸¿© °³ÀÇ À¯ÀüÀÚ µ¿Á¤ ¹× À§Ä¡ È®ÀÎ, À¯Àüü¿¡ Á¸ÀçÇÏ´Â 10,000,000¿© °³ ÀÌ»óÀÇ ´ÜÀÏ¿°±â¼¿»óµ¿¼º(Single Nucleotide Polymorphism, SNP) Á¸Àç È®ÀÎ µî ¿©·¯ ³Ä¡¼º ÁúȯÀÇ ¿øÀÎ À¯ÀüÀÚ Áø´Ü°ú Ä¡·á¹ý °³¹ßÀÇ ±æÀ» ¿·È´Ù. ±×·¯³ª Åë°èÇÐÀû °üÁ¡¿¡¼ º¸ÀÚ¸é ¼ö¸¹Àº SNPÀÇ Á¸Àç´Â À̸¥ ¹Ù ´ÙÁߺñ±³ÀÇ ¹®Á¦(multiple comparison problem)4·Î ÀÎÇØ ÁÁÀº Àϸ¸Àº ¾Æ´Ï´Ù. ³Ê¹« ¸¹Àº Á¤º¸´Â ÀâÀ½°ú ½ÇÁ¦ ½ÅÈ£¸¦ ±¸ºÐÇØ ³»±â°¡ ¾î·Æ°Ô ¸¸µç´Ù.
´ÙÇàÈ÷ ÀÌ ¹®Á¦¸¦ ¿ÏȽÃÄÑÁÖ´Â °ÍÀº Linkage Disequilibrium ºí¶ô(block)ÀÇ Á¸ÀçÀε¥, °á±¹ ¹°¸®ÀûÀ¸·Î °¡±îÀÌ À§Ä¡ÇÑ SNPµéÀÌ ºí¶ô ´ÜÀ§·Î ÇÔ²² À¯ÀüµÇ´Â °æÇâÀÌ Àֱ⠶§¹®¿¡ ¸ðµç º¯À̸¦ °üÂûÇÒ ÇÊ¿ä¾øÀÌ LD ºí¶ôÀ» Àß ³ª´©°í ÀÌ ºí¶ôÀ» ´ëÇ¥ÇÒ ¼ö ÀÖ´Â(tagging) SNPµé¸¸ È®ÀÎÇϸé Àüü SNPÀ» ¸ðµÎ »ìÆ캸Áö ¾Ê¾Æµµ µÈ´Ù´Â °ÍÀÌ´Ù. ÀüÀåÀ¯Àüü Á¤º¸¸¦ ÃÖ´ëÇÑ ¸¹ÀÌ ´ãÀ» ¼ö ÀÖµµ·Ï tagging SNPµéÀ» Àß ¼±º°ÇÏ¿© ¸¶ÀÌÅ©·Î¾î·¹ÀÌ·Î Á¦ÀÛÇÏ°í À̸¦ Áúº´-´ëÁ¶±º(case-control) ¿¬±¸µðÀÚÀο¡ Àû¿ëÇÑ ÀÏ·ÃÀÇ ¿¬±¸µéÀº 2005³â ScienceÁö¿¡ °ÔÀçµÈ Age-Related Macular Degeneration ¿¬°ü À¯Àüº¯ÀÌ ¹ß±¼[10]À» ½ÃÀÛÀ¸·Î Áö±Ý±îÁö ¹«¼öÈ÷ ¸¹Àº Áúº´¿¬°ü À¯Àüº¯À̵éÀÌ Nature genetics ȤÀº °ü·Ã Àú³Î¿¡ º¸°íÇÏ°í ÀÖ´Ù. 50¸¸¿© °³ÀÇ tagging SNPÀ¸·Î univariate analysis¸¦ ¼öÇà ÈÄ, ºÐ¼®µÈ ¼ö¸¸ÅÀÇ ´ÙÁߺñ±³¹®Á¦¸¦ º¸Á¤Çϱâ À§ÇØ ±× ¾î´À ºÐ¾ßº¸´Ùµµ ¾ö¹ÐÇÑ ¼öÁØÀÇ Åë°èÀû À¯ÀǼºÀ» ±âÁØ(genome-wide significance level, 10-8)À» Àû¿ëÇÏ´Â ºÐ¼®¿¬±¸°¡ GWASÀÇ ´ë¸í»ç·Î ¼öÇàµÇ°í ÀÖ´Ù.
±×·¯³ª ÀÌ·¯ÇÑ (Ưº°ÇÑ ÇüÅÂÀÇ) GWAS´Â ÇѰ踦 °®´Â´Ù. °ËÁ¤ÇÑ °á°ú°¡ tagging SNPÀ» ÀÌ¿ëÇÑ °ÍÀ̱⠶§¹®¿¡ °®´Â Çؼ®ÀÇ ÇÑ°èºÎÅÍ ¿©ÀüÈ÷ ³Ê¹« ¸¹Àº(106) SNP¿¡ ºñÇØ ÅξøÀÌ ÀûÀº Ç¥º»¼ö¸¦ ºÐ¼®Çϱâ À§ÇØ ºÎµæÀÌ °³º° SNPÀÇ Á¦ÇÑµÈ È¿°ú(marginal effect)¸¦ º¼ ¼ö ¹Û¿¡ ¾ø´Â ºÐ¼®¹æ¹ý¿¡ À̸£±â±îÁö..., ¿©±â¼ ±× ¸¹Àº ¹®Á¦µéÀº ¸ðµÎ ´Ù·ê ¼ö´Â ¾øÀ¸³ª ¼ÒÀ§ ¡®»ç¶óÁø À¯Àü·Â(missing heritability)¡¯À¸·Î ¾Ë·ÁÁø ¹®Á¦ Á¦±â[11]´Â Àͼ÷ÇØÁ® °¡°í ÀÖ´ø GWAS¿¡ »õ·Î¿î ¹æÇâÀÇ Çʿ伺À» ¿ä±¸ÇÏ°Ô µÈ´Ù. »ç¶óÁø À¯Àü·ÂÀÇ ¹®Á¦´Â °£´ÜÈ÷ ¸»ÇØ GWAS·Î ¹àÇôÁø À¯Àüº¯ÀÌ(ȤÀº tagging SNPÀüü)µéÀÌ ¾Ë·ÁÁø ÇüÁúÀÇ À¯Àü·Â Áß ÀϺΠ¹Û¿¡ ¼³¸íÇÏÁö ¸øÇÏ´Â °ÍÀ» ¸»Çϴµ¥ µ¿ÀÏÇÑ »óȲÀÌ Áúº´À¯ÀüÇÐÀÌ Ç®¾î¾ß ÇÒ ¼÷Á¦·Î ³²¾ÆÀÖ´Ù.
MilaÀÇ »ç·Ê¿¡¼ º» BattenÁúº´°ú °°Àº Èñ±ÍÁúº´(rare disease)ÀÇ °æ¿ì ±× °¡Á·ÀÇ À¯Àüü¸¦ ÇÔ²² È°¿ëÇÑ linkage ºÐ¼®À» ÅëÇØ ±× º´ÀαԸíÀÌ ¾î·ÆÁö ¾Ê°Ô ÀÌ·ç°í ÀÖ´Ù. ±×°ÍÀÌ °¡´ÉÇÑ °ÍÀº Áúº´ÀÌ Mendelian À¯ÀüÀ» µû¸¥´Ù´Â °Í°ú ƯÁ¤À¯Àüº¯ÀÌ°¡ Áúº´¿¡ °·ÂÈ÷(´Ù¸¥ ¿ä¼Ò¿¡ ¿µÇâ ¹ÞÁö ¾Ê°í) ÀÛ¿ëÇÑ´Ù´Â Á¡ ¶§¹®ÀÌ´Ù. ¾Ï, Á¦2Çü´ç´¢, ±×¸®°í ¾ËÃ÷ÇÏÀ̸Ӻ´°ú °°Àº º¸ÅëÀÇ Áúº´(common complex disease)Àº ¾ÆÁ÷ ³Ñ¾î¾ß Å« »êÀÌ ¿ì¸® ¾Õ¿¡ ¹öƼ°í ÀÖ´Ù.
À¯Àü¼º ³Ã»(nonsyndromic hearing loss, NSHL)Àº ¸àµ¨ÀÇ À¯Àü±ÔÄ¢À» µû¸£´Â À¯ÀüÁúȯÀ¸·Î NSHLÀÇ ¿øÀÎÀ¯Àüº¯ÀÌÀÇ Á¸Àç°¡ ÇüÁúÀ¯Àü¿¡ Ä¡¸íÀûÀÌÁö ¾Ê±â ¶§¹®¿¡ Áö±Ý±îÁö µµÅµÇÁö ¾Ê°í µÇ°í À̾îÁ® ³»·Á¿Ã ¼ö ÀÖ¾ú´Ù. ÀÌ °æ¿ì °¡Á·ÀÌ À¯ÀüüÁ¤º¸¸¦ È°¿ëÇϸé ƯÁ¤ º´ÀαԸíÀÌ ¾î·ÆÁö ¾Ê°Ô °¡´ÉÇѵ¥ ÇÊÀÚ°¡ ºÐ¼®Çß´ø °¡Á·ÀÇ °æ¿ì ACTG1 À¯ÀüÀÚ¿¡ Á¸ÀçÇÏ´Â À¯Àüº¯ÀÌ°¡ ±× ¿øÀÎÀ̾ú´Ù[12]. ±×·±µ¥ NSHLÀ» °¡Áø ¶Ç ´Ù¸¥ ȯÀÚµéÀ» ºÐ¼®ÇÑ °æ¿ì, ÀÌ¿Í´Â ÀüÇô ´Ù¸¥ À¯ÀüÀÚ¿¡¼ ±× ¿øÀÎÀÌ ¹àÇôÁ®¿Ô´Ù[13]. Áï, NSHLÀ» ÀÏÀ¸Å°´Â À¯ÀüÀÚ(ȤÀº À¯Àüº¯ÀÌ)´Â Çϳª°¡ ¾Æ´Ï¾ú´ø °ÍÀÌ´Ù. Áö±Ý±îÁö ¹àÇôÁø NSHLÀ¯¹ß À¯ÀüÀÚ´Â 90°³°¡ ³ÑÀ¸¸ç µ¿ÀÏ À¯ÀüÀÚ¶ó°í ÇÏ´õ¶óµµ ¿øÀÎÀÌ µÈ À¯Àüº¯ÀÌ°¡ ´Ù¸¥ °æ¿ìµµ Á¸ÀçÇÑ´Ù[14]. ÀÌ·¯ÇÑ Áúº´À¯¹ß À¯Àü¿øÀÎÀÇ ÀÌÁú¼º, Áï Áúº´ÀÇ À¯ÀüÀÌÁú¼º(genetic heterogeneity)ÀÌ ¹®Á¦ ÇØ°áÀ» ¾î·Æ°Ô ÇÏ´Â ¿øÀÎ Áß ÇϳªÀÌ´Ù.
¶Ç ´Ù¸¥ ¿¹¸¦ »ìÆ캸ÀÚ. Ä¡¸Å(dementia)Áõ»óÀ» º¸ÀÌ´Â »ç¶÷µéÀÇ °æ¿ì ±× ¿øÀÎÀ» »ìÆ캸¸é ´ë·« 7~80%Á¤µµ´Â ¾ËÃ÷ÇÏÀ̸Ӻ´¿¡ ±âÀÎÇÏ°í ±× ¿Ü Ç÷°ü¼º ¿øÀÎ µî ´Ù¸¥ Áúº´¿¡ ±âÀÎÇÏ´Â °ÍÀÌ ¾Ë·ÁÁ® ÀÖ´Ù. Ä¡¸Å Áõ»óÀÇ °¡Àå ¸¹Àº ºñÁßÀ» Â÷ÁöÇÏ´Â ¾ËÃ÷ÇÏÀ̸Ӻ´(Alzheimer¡¯s disease, AD)Àº ¾Æ¹Ð·ÎÀ̵庣Ÿ(A¥â) ´Ü¹éÁúÀÇ ºñÁ¤»óÀû ÃàÀûÀ¸·Î ¾ß±âµÇ´Â ³ú½Å°æÅðȸ¦ ¸»ÇÑ´Ù[15]. ºñÁ¤»óÀû A¥â ´©ÀûÀÇ ÀÌÀ¯´Â »ç¶÷¸¶´Ù ´Ù¸¦ ¼ö ÀÖ´Ù. AD¹ßº´¿¡ Ä¡¸íÀûÀÎ ¿øÀÎÀÌ µÇ´Â À¯Àüº¯À̸¦ °®°í ž´Â °æ¿ì¸¦ Early Onset AD, ȤÀº EOAD¶ó°í ¸»ÇÏ¸ç ±× ¹ßº´½Ã±â°¡ ºü¸¦¼ö·Ï ±× À©ÀÎÀ¯Àüº¯ÀÌ´Â À¯ÀüµÇ¾î ¿ÔÀ» °¡´É¼ºÀÌ ³·¾ÆÁø´Ù. ±×·¯³ª º¸Åë, AD´Â ±× ¹ßº´½Ã±â°¡ ´Ê±â ¶§¹®¿¡ Late Onset AD, ÁÙ¿©¼ LOAD¶ó°í ºÎ¸£¸ç, ÀÌ °æ¿ì Áúº´ ¹ßº´¿¡ Ä¡¸íÀûÀÌÁö ¾ÊÀº ´Ù¾çÇÑ À¯Àüº¯ÀÌ(small effect size)µéÀÌ ÁøÈÀÇ °úÁ¤¿¡¼ »ì¾Æ³²¾Æ Áúº´À» ¹ß»ýÇÏ°Ô ÇÏ´Â °ÍÀÌ´Ù. ±×¸² 1¿¡¼ º¸´Â °Í°ú °°ÀÌ À¯ÀüÁ¤º¸°¡ ÇüÁú¿¡ ¿µÇâÀ» ÁÖ´Â °úÁ¤¿¡¼ °°Àº Áúº´ÀÌ´õ¶óµµ ±× ¹Ø´Ü¿¡¼´Â ¼·Î ´Ù¸¥ º¯À̵éÀÌ º¹ÀâÇÑ °ü°è¸¦ ÅëÇØ ¹ßº´ÀÇ ¿øÀÎÀÌ µÉ ¼ö ÀÖÀ¸¸ç ÀÌ°ÍÀ» Áúº´ÀÇ ´ÙÀÎÀÚ¼º(polygenicity)¶ó°í ¸»ÇÑ´Ù. º¸ÅëÀÇ º¹ÀâÁúȯ(common complex disease)ÀÇ °æ¿ì, À¯ÀüÀû ÀÌÁú¼º(genetic heterogeneity)¿¡ ´õÇØ ´ÙÀÎÀÚ¼ºÀÌ ¸ðµÎ °ü¿©ÇÒ °¡´É¼ºÀÌ ³ô±â ¶§¹®¿¡ ÀÌ°ÍÀ» ¸ðµÎ °í·ÁÇÑ ¹®Á¦ ÇØ°áÀº °£´ÜÄ¡ ¾Ê´Ù. »ç½Ç ÀÌ ¹®Á¦´Â 100³â Àü Fisher°¡ ÀÌ»êÇü ÇüÁúÀ¯ÀüÀÇ ¹ýÄ¢À» ¿¬¼ÓÇü ÇüÁúÀ¯ÀüÀÇ Çö»óÀ¸·Î ¼³¸íÇϱâ À§ÇØ °í¹ÎÇß´ø ¹®Á¦¿Í ¸Â´ê¾Æ ÀÖ´Ù.
ÇÊÀÚ¸¦ ºñ·ÔÇÑ ¸¹Àº ¿¬±¸ÀÚµéÀÌ ÀÌ ¹®Á¦ÀÇ ¿©·¯ ÇعýÀ» ã°í Àִµ¥ ±× Áß ÁÖ¸ñÇÒ ¸¸ÇÑ °ÍÀÌ ¹Ù·Î omni5-genic ¸ðµ¨ÀÌ´Ù[16]. À¯ÀüÇÐÀÇ ÇÙ½ÉÀº À¯Àü¿ä¼Ò(SNP)°¡ ÇüÁú(Áúº´)°ú ¾î¶»°Ô ¿¬°áµÇ¾î ÀÖ´ÂÁö¸¦ ¹àÈ÷´Â °ÍÀÌ´Ù. ÀÌ ¸ðµ¨Àº º¹ÇÕÇüÁú(complex trait)ÀÇ °æ¿ì ÇüÁú°ú ¿¬°üµÈ À¯Àüº¯ÀÌ È¤Àº À̵éÀÌ ³õ¿©ÀÖ´Â ÇÙ½É pathway »Ó ¾Æ´Ï¶ó ÀÌ ¹Û¿¡ Á¸ÀçÇÏ´Â ´Ù¾çÇÑ ¿¬°á°í¸®¸¦ °®´Â À¯ÀüÀڵ鿡 ÀÇÇؼµµ ¼³¸íµÈ´Ù´Â °ÍÀÌ´Ù. ¹®ÀÚ ±×´ë·Î ¡®omnigenic¡¯ ¸ðµ¨ÀÌ´Ù. »ç½Ç ÀÌ·¯ÇÑ ½Ãµµ´Â ½Ã½ºÅÛ»ý¹°ÇÐ(systems biology)¶õ À̸§À¸·Î ȤÀº ÅëÇÕ¿À¹Í½º¸ðµ¨(integrated omics model)À̶õ À̸§À¸·Î ´Ù¾çÇÏ°Ô ½ÃµµµÇ¾î ¿Ô´Ù. ÇÙ½ÉÀº ÀÌ·± °¡Á¤À» ÅëÇØ ´Ù¾çÇÑ omics level °£ÀÇ ¿¬°á°í¸®¸¦ ã°í À̸¦ Åä´ë·Î À¯ÀüÀÇ °³³äÀ» È®Àå½ÃÄÑ ³ª°¡¾ß ÇÑ´Ù´Â °ÍÀÌ´Ù(±×¸² 1). ÀÌ¿¡ ´ëÇÑ ÇÑ ±¸Ã¼Àû ¿¹·Î ¿ÃÇØ 5¿ù¿¡ À¯ÀüÀÚ ¹ßÇöÀÇ trans È¿°ú¸¦ ÅëÇØ omnigenic inheritance¸¦ ¼³¸íÇÏ´Â Åë°èÀû¸ðµ¨ÀÌ ¹ßÇ¥µÇ¾ú´Ù[17].
Áúº´°ú ¿¬°üµÈ À¯Àü¿ä¼Ò¸¦ ¹àÈ÷·Á´Â ½Ãµµ´Â »ý°¢º¸´Ù ±²ÀåÈ÷ ¾ö°ÝÇÑ Åë°èÀû ±âÁØ°ú º¹ÀâÇÏ°í Àß Â¥ÀÎ ¼ö¸®Àû ¸ðµ¨¸µÀ» ÅëÇØ °è¼ÓÇؼ ¹ßÀüÇÏ°í ÀÖ´Ù. Áúº´¿¬°ü À¯Àü¿ä¼Ò¸¦ ã´Â ±Ã±ØÀûÀÎ ¸ñÀûÀº ´Ü¼øÇÑ À¯ÀüÇüÁú¿¡ ´ëÇÑ ÀÌÇظ¦ ³Ñ¾î Áúº´ÀÇ ¹ßº´À§Ç迹Ãø, Áø´Ü, Ä¡·á¿Í °°Àº ÀÓ»óÀû ÀÀ¿ë¿¡ ÀÖ´Ù. °³ÀÎÀ¯Àüü¸¦ È°¿ëÇÑ ÀÓ»ó¿¡ÀÇ Àû¿ë, Áï °³ÀÎÁ¤¹ÐÀÇ·á´Â ¹Ì·¡ÀÇ À̾߱Ⱑ ¾Æ´Ï´Ù. MilaÀÇ °í¹«ÀûÀÎ »ç·Ê»Ó¸¸ ¾Æ´Ï¶ó ¾ÏÀÇ ¸ÂÃãÇüÁø´Ü°ú Ä¡·á¸¦ À§ÇÑ Cancer panelÀÇ °³¹ß, ÇÑÁ¤ÀûÀ̱â´Â Çϳª APOEÀ¯ÀüÀÚ¿Í ±Ùó À¯Àüº¯À̸¦ È°¿ëÇÑ ¾ËÃ÷ÇÏÀ̸Ӻ´ À§Ç迹Ãø µî, ÀÌÁ¦´Â Ancestry ºÐ¼®°ú °°Àº Entertainment ¼öÁØÀ» ³Ñ¾î ¡®¾ö±ÙÁø6¡¯ ÇؾßÇÏ´Â »ý·Îº´»çÀÇ Àü´Ü°è¿¡¼ ¿¹Ãø, Áø´Ü, Ä¡·áÀÇ ÀüÀÓ»ó´Ü°è¿¡¼ °³ÀÎÀ¯Àüü°¡ È°¿ëµÇ±â ½ÃÀÛÇß´Ù. °³ÀÎÀûÀ¸·Î´Â ¾ÆÁ÷ ÃâÆÇ ÀüÀ̱ä Çϳª ¿¬±¸°á°úµé Áß Á¦¹ý Á¤È®ÇÑ À§Çè ¿¹Ãøµµ¸¦ º¸ÀÌ´Â Áúº´µéµµ ÀÖ´Ù.
¹°·Ð ÀϺΠÁúº´ÀÇ °æ¿ì °³ÀÎÀ¯ÀüüÀÇ È°¿ëÀÌ ÀÌ¹Ì ½Ç¿ëÈ ´Ü°è¿¡ ÀÖÁö¸¸ º¸´Ù ¸¹Àº Áúº´À» ÇØ°áÇϱâ À§Çؼ´Â ¾ÆÁ÷ ³Ñ¾î¾ß ÇÏ´Â »êÀÌ ¸¹´Ù. ÀÌ·ÐÀû ºÐ¼®¹æ¹ýÀÇ °íµµÈ»Ó ¾Æ´Ï¶ó °³ÀÎÀ¯Àüü¿ÍÀÇ Á¶È¸¦ À§ÇÑ ½ÄÀ̽À°ü, Æò¼Ò»ýÈ°¹æ½Ä°ú °°Àº lifelog ºòµ¥ÀÌÅÍÀÇ Ã¼°èÀû ¼öÁý¿¡ ÇÊ¿äÇÑ ¹®Á¦µé, °³Àבּ¸ÀÚ¼öÁØ¿¡¼ Çϱ⠾î·Á¿î »êµéµµ Á¸ÀçÇÑ´Ù. ±×·³¿¡µµ ºÒ±¸ÇÏ°í ÇÊÀÚ´Â °³ÀÎÀ¯Àüü È°¿ëÀÇ ÀÓ»óÀû È¿¿ë¼º°ú ½Ç¿ë¼º¿¡ ´ëÇØ ³«°üÇÏ°í ÀÖ´Ù. ½Ãø»·Î À¯Àüü¿¬±¸¸¦ Á÷Á¢ ÇÏ´Â ÀÔÀå¿¡¼ °¡¼ººñ°¡ Á¦¹ý ³ª¿À´Â »óȲÀ̶ó°í º¸°í ÀÖ´Ù´Â °ÍÀÌ´Ù. ±×·¯³ª ÈïÁ¤Àº °Å·¡ÀÇ ¹Ì´öÀ̶ó°í Çß´ø°¡? ¸» ³ª¿Â ±è¿¡ ¿À´Ã ½ÃÄö½Ì ´ëÇàȸ»ç ¸î °÷¿¡ ºÎ¸ð´Ô ±×¸®°í ³» ½ÃÄö½Ì ºñ¿ëÀ» ¹®ÀÇÇØ ºÁ¾ß°Ú´Ù.
Jocelyn Kaiser (2018) A tailormade drug developed in record time may save girl from fatal brain disease. Science magazine. Doi:10.1126/science.aav7907
FDA Commissioner Scott Gottlieb, M.D. (2017) on implementation of agency¡¯s streamlined development and review pathway for consumer tests that evaluate genetic health risks
Gregor Mendel (1865)
Francis Galton (1886) Regression towards mediocrity in hereditary stature. Journal of the Anthropological Institute of Great Britain and Ireland, 15, 246-263
] Ronald Fisher (1918) The Correlation between Relatives on the Supposition of Mendelian Inheritance, Transactions of the Royal Society of Edinburgh, 52, 399-433
Jon McClellan and Mary-Claire King (2010) Genetic Heterogeneity in Human Disease, Cell. 141, 210-217
Barton N.H. et al (2017) The infinitesimal model: Definition, derivation, and implications. Theoretical Population Biology. 118, 50-73
Joel N. Hirschhorn, et al (2002) A comprehensive review of genetic association studies. Genetics in Medicine, 4, 45-61
Robert J. Klein, et al (2005) Complement Factor H Polymorphism in Age-Related Macular Degeneration, Science, 307(5720), 385-389
Teri A. Manolio, et al (2009) Finding the missing heritability of complex diseases, Nature 461(7265), 747-753
G Park, J Gim, et al (2013) Multiphasic analysis of whole exome sequencing data identifies a novel mutation of ACTG1 in a nonsyndromic hearing loss family, BMC genomics 14(1), 191
BY Choi, et al (2013) Diagnostic application of targeted resequencing for familial nonsyndromic hearing loss, PLoS ONE, 8(8), e68692
NIH, Nonsyndromic hearing loss - Genetics Home Reference (https://ghr.hlm.nih.gov/condition/nonsyndromic-hearing-loss)
Jack CR Jr, et al (2018) NIA-AA Research Framework: Toward a biological definition of Alzheimer¡¯s disease, Alzheimers Dement 14(4), 535-562
DEvan A. Boyle, et al (2017) An expanded view of complex traits: from polygenic to omnigenic, Cell 169(7), 1177-1186
Xuanyao Liu ,et al (2019) Trans effects on gene expression can drive omnigenic inheritance, Cell, 177(4) 1022-1034.e6
¼¿ï´ëÇб³ ÀÚ¿¬°úÇдëÇÐ, ¹Ú»ç
¼¿ï´ëÇб³ ÀÚ¿¬°úÇдëÇÐ, ¹Ú»çÈÄ¿¬±¸¿ø
¼¿ï´ëÇб³ º¸°Çȯ°æ¿¬±¸¼Ò, ¿¬±¸±³¼ö
Harvard University, Department of Biostatistics, Visiting Scientist
Á¶¼±´ëÇб³ ÀÇ»ý¸í°úÇаú, Á¶±³¼ö