2025년 3월 21일 중국 언론사 인민망(人民网)에 따르면, 미래 산업 연구 센터(未来产业研究中心)의 양젠 교수팀(杨剑教授团队)은 새로운 방식으로 질병 세포의 분포를 분석하는 ‘항해지도(导航图)’를 성공적으로 개발했다고 밝혔다. 관련 연구 결과는 세계 3대 학술지로 불리는 종합 과학 저널(Multidisciplinary Science Journal)인 네이처(Nature)에 공개됐다.
그동안 과학자들은 *전장유전체 연관분석(GWAS; Genome Wide Association Study)을 통해 복잡한 질병과 인체 특성에 영향을 미치는 유전자 변이를 밝혀냈다. 그러나 이 방법만으로는 특정 세포가 질병의 발생과 진행에 미치는 영향을 정확히 설명하기 어려웠다. 양젠 교수는 “이론적으로 모든 세포는 각각 특정 유전자 집합을 지니고 있어 세포의 유형, 상태, 공간적 위치 등이 제각각이기 때문에 각 유전자는 세포의 신분증과 같은 역할을 한다”고 언급했다. 이에 연구팀은 GWAS를 활용해 복잡한 질병과 유전자의 관계를 규명하고, **공간전사체 분석 기술을 결합해 특정 유전자와 세포의 위치를 연결하는 새로운 연구를 진행했다. 유전자, 질병, 세포 위치를 통합적으로 분석하는 모델(model)을 개발한 것이다.
공간전사체 분석 기술은 개별 세포의 활동을 정밀하게 관찰해야 하는 연구에 가장 효과적으로 활용될 수 있다. 예를 들어, 암 주변을 둘러싸고 있는 종양의 미세환경에 대한 성질을 세포 단위로 분류해서 확인하는 등 정밀한 관찰이 필요할 때 쓰인다. 공간전사체 분석 플랫폼(platform)이 상용화된 지 얼마 되지 않아 아직 보완해야 할 점이 많지만, 현재 개발된 기술만으로도 연구 가설을 검증하는 데 충분한 데이터를 확보할 수 있다. (출처: BRIC)
한편, 연구팀은 시행착오를 거듭하며 데이터 분석 모델인 ‘gsMap(Genetically informed spatial mapping)’을 개발했다. 복잡한 질병과 관련된 세포 유형을 인식할 수 있을 뿐만 아니라, 세포의 위치도 추적할 수 있게 된 것이다. 양젠 교수는 이에 대해 “해당 모델 덕분에 우울증과 정신분열증이 모두 ***글루타메이트(glutamate) 신경세포와 유의미한 관계가 있으며, 각 질병에 따라 신경세포의 분포 위치가 다름을 알 수 있었다”고 강조했다.
빠르게 발전하는 현대 사회에서 유전자 연구 방법도 계속 진화하고 있다. GWAS와 공간전사체 분석 기술이 결합한 새로운 분석 모델의 발견은 과학 발전이 인간의 삶에 미치는 영향을 다시금 상기시키고 있다. 또한, 중국이 꾸준히 유전자 데이터 분석 모델을 개발하면서, 유전자 기술도 더욱 발전할 가능성이 높다. 전세계적으로 기술 경쟁이 치열해지는 가운데, 중국이 기술 경쟁에서 우위를 점할 수 있을지 관심이 집중되고 있다.
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*전장유전체 연관분석: 특정 질병군과 건강한 대조군의 전장 유전체를 분석한 후 의미 있는 유전체 변이를 역으로 찾아내는 유전자 분석 방법이다. (출처: MEDI GATE NEWS)
**공간전사체: 조직 내에서 각 유전자가 발현되는 위치를 파악하여 세포와 환경 간의 상호작용을 알 수 있도록 입체적으로 유전자의 발현을 연구하는 기술이다. (출처: BioIN)
***글루타메이트: 신경전달 물질로, 글루탐산(glutamic acid)의 염 또는 에스테르(ester)이다. (출처: 네이버 국어사전)