2015년 말, 벨기에에서 루디빈 베르부겐과 로맹 알데르베이렐트의 셋째 아이가 태어났을 때, 그들은 그의 긴 손가락에 감탄하며 미래의 피아니스트를 꿈꿨다. 그러나 곧 루디빈은 걱정이 커졌다. 아들의 근육이 약해 보였고, 주 3회 물리치료도 도움이 되지 않았다. "많은 의사들이 아무 문제 없다고 했어요," 로맹이 회상했다. 루디빈은 포기하지 않았고, 첫 생일 직후 그들은 충격적인 진실을 알게 되었다. 아들은 신생아 마르판 증후군(neonatal Marfan syndrome)을 앓고 있었는데, 이는 유전적 결합 조직 질환으로 보통 16개월 안에 사망한다. 로맹은 사무실 바닥에 드러누워 압도당했다. 그의 상사가 그를 발견하고 일어나 해결책을 찾기 시작하라고 격려했다.

로맹과 루디빈은 곧 13명의 성인을 설명하는 논문을 발견했다. 이들은 일반적으로 심각한 소아 질환을 일으키는 다중 또는 우성 유전자 돌연변이를 가지고 있음에도 불구하고 살아 있고 건강했다. 이 '유전적 이상치(genetic outliers)'는 치명적 돌연변이의 효과를 완화하거나 상쇄할 수 있는 '조절 유전자(modifier genes)' 덕분에 운이 좋았다. 사명감에 불타는 로맹은 마르판 증후군 돌연변이를 가졌지만 증상이 없는 사람들을 유전자 데이터베이스에서 찾기 시작했다. 그는 122명의 그러한 개인을 발견했으며, 그중 24명은 신생아 마르판 증후군을 유발하는 유전자에 오류가 있었다. 아마도 그들 중 한 명이 그의 아들을 위한 다른 삶의 열쇠를 쥐고 있을지도 모른다.

조절 유전자를 찾는 것은 새로운 일이 아니다. INSERM의 유전학자 캐서린 부아로는 PCSK9 유전자의 활성을 낮추는 돌연변이가 극도로 높은 콜레스테롤을 예방할 수 있다는 사실을 발견하는 데 기여했으며, 이는 한 종류의 약물 개발로 이어졌다. 겸상 적혈구 질환에서는 조절 유전자가 태아 헤모글로빈 생성을 억제한다. 유전자 편집 치료법(현재 FDA 승인)으로 이를 차단하면 세포가 백업으로 태아 헤모글로빈을 만들 수 있다. 싱가포르와 호주에서 3월에 발표된 연구는 거의 10,000명의 건강한 사람들의 게놈을 조사하여, 중증 소아 질환을 유발할 것으로 추정되는 DNA 프로필을 가졌지만 질병 징후가 전혀 없는 12세에서 62세 사이의 9명의 개인을 발견했다. 지난달, 연구자들은 약 900,000명의 개인 데이터를 발표하여 일부 유전적 상태의 경우 중증도가 이전에 생각했던 것보다 더 다양하다는 것을 발견했다.

로맹과 루디빈의 원래 영감은 마운트 시나이 의대의 과학자들이 주도하는 '회복력 프로젝트(Resilience Project)'였다. 몇 년 동안 중단되었던 이 프로젝트는 이제 AI 도구를 사용하여 200만 개 이상의 게놈을 스캔하여 500개 이상의 희귀 질환을 찾고, 조절 유전자를 식별하며 그 효과를 모방하는 약물을 개발하는 방식으로 재가동되고 있다. 지난주 발표된 논문에서 과학자들은 조절 유전자가 약 100가지 인간 질병에서 발견되었다고 언급했다.

치명적 유전자 변이를 가진 일부 사람들이 증상을 피하는 이유의 신비는 한 세기 전 초파리 연구로 거슬러 올라간다. 예상된 돌연변이가 때때로 부분적인 변화만 일으키는 경우가 있었다. 과학자들은 이제 환경 요인(페닐케톤뇨증의 경우 식이요법)과 후성유전적 표지가 증상 중증도에 영향을 미칠 수 있다는 것을 알고 있다. 엑서터 대학의 유전학자 캐롤라인 라이트는 대규모 인구 연구를 통해 병원성 돌연변이로 인한 증상이 의사들이 믿었던 것보다 종종 더 경미하다는 사실이 밝혀졌다고 지적한다. 이는 초기 유전 연구가 아픈 개인에 초점을 맞추어 해악에 대한 인식을 편향시켰기 때문이다.

컬럼비아 대학의 유전적 면역 오류 센터 소장 두산 보구노비치는 3월에 발표된 논문에서 또 다른 요인인 유전자 편향(gene skewing)을 강조했다. 한 부모의 유전자 사본이 다른 부모의 사본보다 4배 더 활성화되는 현상이다. 건강한 사본이 더 활성화되면 증상이 훨씬 적을 수 있다. 이러한 편향은 마르판 증후군 결과에도 영향을 미칠 수 있다. 마르판 증후군 환자 80명과 건강한 지원자 80명을 대상으로 한 연구에서 두 그룹 모두에서 피브릴린-1 유전자 활성도가 약 4배 차이가 나는 것으로 나타나, 편향이 증상 다양성에 기여함을 시사한다.

로맹과 루디빈의 아들은 아직 심장 수술이 필요하지 않지만, 그들은 여전히 이상치를 식별하기를 열망한다. 그들은 마르판 증후군 돌연변이를 가진 사람들의 전장 유전체 데이터를 수집하기 위해 101 게놈 재단(101 Genomes Foundation)을 설립했다. 지난 10년 동안, 그들은...