SNP(Single Nucleotide Polymorphism;단일 염기 변이)
왜 우리집안 사람들은 나이가 갓 서른만 넘게 되면 다른 집안사람이 육십은 되어야 날만한 흰머리가 나고 또 나이가 서른도 안되었는데 머리가 빠져 고민을 해야하나? 어떤 사람은 간염에 걸리고도 쉽게 치유가 되는 반면 또 어떤 사람들은 간경화, 간암과 같은 치명적인 질병으로 진행되는데 왜 그럴까? 한약이던 양약이던 그 효과가 사람마다 다른 것 같은데 그건 왜 그럴까? 왜 저 집안 사람들은 대체적으로 다른 집안사람보다 잘생기고 머리도 좋아 자식들이 모두 일류대학을 쉽게 들어가는데 그 비밀이 어디에 있을까?
이러한 질문의 고리는 막연하지만 어린 시절부터 나이가 들어서까지 뚜렷이 대답하기 어려운 의문점중의 하나이었다. 이에 대한 대답은 "개인적 다양성"과 "유전"이라는 것이 될 것이다. 즉 개인적 다양성이 유전되어 부모의 특징이 자식에게 물려지는 것이다.
그렇다면 이 개인적 다양성을 결정하는 것은 무엇일까? 이에 대한 대답은 모두가 알고 있듯이 서로 가지고 있는 유전자가 다르다는 것이다. 그렇다면 개인에 따라 유전자가 어느정도 다를까? 언뜻 생각에는 상당한 많은 부분이 다를 것 같은데 서울에 있는 김갑동씨의 유전자와 아프리카 적도의 외딴 섬에 있는 원주민의 유전자는 대부분 같고 단지 0.01% 미만의 유전자구조가 달라서 김갑동씨는 훤칠한 키와 명석한 두뇌를 가지고 있는 멋진 한국인이 되고 적도에 사는 원주민은 그 0.01%의 차이에 의해 왜소한 체격에 까만 피부색을 가지는 흑인이 되는 것이다. 실제로 사람과 원숭이의 차이조차도 아무리 넉넉히 잡아도 2%를 넘지 못한다고 한다.
그렇다면 이런 개인적 유전적 다양성의 실체는 무엇인가? 바로 SNP(단일염기다형; Single Nucleotide Polymorphism)인 것이다. SNP(스닙[snip]으로 발음하기도 함)는 인간유전체에서 1000개의 염기마다 1개꼴로 나타나는데 이에 의하여 개인의 유전적 다양성이 발생한다. 즉 DNA사슬의 특정 부위에 어떤 사람은 A(아데닌)를 가지고 있는 반면 어떤 사람은 C(씨토신)를 가지고 있는 것이다. 이런 미세한 차이(SNP)에 의하여 각 유전자의 기능이 달라질 수 있고 이런 것들이 상호 작용하여 서로 다른 모양의 사람을 만들고 서로 다른 질병에 대한 감수성의 차이를 만들어 낸다. 즉 간염에 걸리는 사람과 걸리지 않는 사람간의 유전적 차이를 찾아낼 수 있다면 무슨 이유에서 간염에 대한 감수성이 달라지는지의 기능을 알아낼 수 있게 된다. 그렇게 된다면 이를 이용하여 간염의 예방이나 치료에 사용되는 약품을 개발할 수 있을 것이라는 것이 인간유전체 연구의 궁극적인 목적인 것이다.
이에 세계적인 거대 제약회사들과 지놈 연구기관들은 앞으로 SNP가 신약개발의 원천적인 정보를 제공할 수 있다고 판단하고 "The SNP Consortium(TSC) "을 형성하여 공동으로 인류의 영원한 이상이었던 무병장수의 꿈을 앞당기려 SNP 연구에 집중하고 있다. 이들은 각각의 제약회사나 연구기관이 그들 나름대로의 SNP 연구를 진행하여 그들만의 신약개발에 이용할 수도 있었겠지만 그것보다는 공동으로 SNP연구를 진행하여 보다 빨리 이에 대한 해답을 얻는 것이 낫다는 판단을 한 것이다. 이 SNP Consortium의 데이터 베이스에는 이미 30만개(2000년 8월)에 이르는 SNP가 공개되어 있어 참여한 제약회사, 연구기관 뿐 아니라 세계의 모든 연구자들이 손쉽게 이용할 수 있게끔 되어 있다.
그러나 수많은 SNP가 개발되어 있다고 하더라도 SNP 자체만으로는 아무런 의미가 없는 것이다. 즉 SNP를 비교분석할 대상이 없다면 이는 무용지물인 것이다. 이미 외국의 제약회사나 연구기관들은 그들이 많이 가지고 있는 심장병, 치매, 에이즈 등등의 질병에 대한 비교 대상(환자의 DNA 및 임상자료)을 확보하고 어떤 SNP가 해당질병과 관련되어 있는지를 연구를 진행 중에 있으며 이에 대한 유전자 특허 확보에 심혈을 기울이고 있는 상황이다. 이미 미국, 유럽 및 일본의 유전자특허에 대한 기준은 단순한 유전자의 염기순서나 SNP자체만으로는 특허을 인정하지 않는 것으로 정리되었고 질병과의 상관관계가 증명되어야만 이를 인정하는 것으로 확정되어 있다. 이에 선진국들은 SNP는 모두가 공동으로 개발하고 이를 이용하여 각 주요질병에 대한 연구는 각자가 진행하며 누가 빨리 얼마나 많은 유전자특허정보를 개발하느냐에 경쟁을 하고 있는 상황이다.
1) 질병의 유전적 이해
SNP의 기능을 구명하는 것은 질병을 이해하고 예방하며 치료하는 방법에 거대한 변화를 일으킬 것이다. 건강한 사람과 질환을 가지고 있는 사람들간의 수많은 SNP의 차이가 연구되고 있고 이는 질병에 대한 유전적 소양을 이해하는데 큰 도움이 될 것이며 유전자진단이 가능하게 하여 질병의 예방에 획기적인 정보를 제공할 것으로 기대되고 있다.
2) 맞춤약물의 개발
가장 기대되는 분야로는 각 개인의 유전적 조성에 따라 각 개인에게 보다 효율적인 약품을 적용하는 맞춤의학이라 할 수 있다. 현재 대부분의 약물은 평균적인 사람에게 맞추어져 있다고 하나 평균적인 인간이란 존재하지 않는다. 우리 인간은 약물반응을 포함해서 많은 면에서 다른데 각기 다른 유전적 소양에 의하여 같은 약품이라도 그 효능이 다르게 나타남으로 해당 약품에 관여하는 유전적 특징을 밝혀 낼 수 있다면 개인별로 보다 효과적인 처방이 가능하여 질 것이다.
3) 신약개발 정보 제공
특정 기능을 가지는 SNP에 대한 유전자정보가 개발되면 이는 SNP 기능을 응용한 신약개발이 가능하게 된다. 실제로 현대의 흑사병이라 불리는 에이즈를 대상으로 한 연구결과를 예로 들면 유럽의 일부 사람들은 에이즈 바이러스에 선천적으로 감염되지 않는다. 따라서 이 특정 유전적 부류의 사람들이 왜 에이즈 바이러스에 감염되지 않는지를 밝힐 수 있다면 이 정보를 이용하여 에이즈 예방약을 개발할 수 있지 않을까 하는 것이다. 이 부분이 실제로 많은 거대 제약회사들이 엄청난 투자를 하면서 기대하고 있는 분야이며 인간유전체사업의 궁극적인 목적이자 엄청난 경제적 가치를 기대할 수 있는 분야라 할 수 있다.
SNP의 분석에는 다양한 방법이 이용되고 있으나 크게 두가지 방향으로 정리될 수 있다.
1) 여러 시료에 대한 한정된 수의 SNP 분석
2) 한정된 시료에 대한 여러 SNP 분석
지금까지 개발되고 이용중인 대부분의 방법은 여러 시료(수백-수천)에 대한 한정된 수의 SNP 분석이 그 주류를 이루어져 왔다고 할 수 있다. 아직은 실용화 단계에 있다고는 할 수 없지만 DNA array를 이용한 SNP 분석은 한 시료에 대한 여러 SNP(수천-수만)를 동시에 분석할 수 있는 방법으로 머지 않은 장래에 가능해지리라 기대되고 있다.
현재까지 개발된 주요 SNP 분석법은 다음과 같다.
1. [펌] 출처 : http://www.snp-genetics.com
