바이오스펙테이터

바이오스펙테이터 장종원 기자

신테카바이오가 개발한 고민감도 유전변이 분석도구 애디스캔(ADIscan, Allelic Depth and Imbalance Scanning)의 성능을 검증한 연구결과가 나왔다. 일란성 쌍둥이의 유전자 차이와 같은 낮은 빈도의 체세포 유전변이 분석에 GATK 등 기존 분석도구보다 우수한 성능을 보였다.

신테카바이오는 최근 애디스캔과 기존 유전변이 분석도구인 GATK, VarScan2, MuTect와의 성능을 비교한 연구결과가 영국 옥스퍼드대학 출판사가 발간하는 '뉴클레익 액시드 리서치(Nucleic Acid Research, Impact Factor: 10.162)'에 게재됐다고 12일 밝혔다.

일란성 쌍둥이의 유전정보는 100% 일치하지 않는다. 세포분열시 DNA가 복제되는 과정에서 굉장히 낮은 빈도로 유전 변이가 일어나게 돼 일란성 쌍둥이 사이에 유전적인 차이가 발생하게 된다. 하지만 현재의 유전자 분석 도구는 대부분 암과 같은 특정한 경우에 최적화된 통계학적 알고리즘을 사용하고 있어 쌍둥이 간 유전적 비교나 질병과의 상관관계가 규명되지 않은 체세포 신규변이를 찾아 낼 수 있는 민감도가 높은 분석 방법이 필요했다.

연구팀은 차세대 맞춤의료사업단이 보유한 일란성 쌍둥이 두 쌍의 전장 유전체(WGS) 데이터를 활용해 신테카바이오의 애디스캔(ADIscan1, ADIscan2)과 브로드연구소가 개발한 GATK(Genome Analysis Toolkit), 또다른 유전자분석 도구인 VarScan2(워싱턴대학교 유전체연구소 개발), MuTect(브로드연구소 개발)의 성능을 비교했다.

먼저 4명의 WGS 각각에 대한 변이 검출 능력을 ADIscan1과 GATK 간 비교했을때 GATK가 찾은 변이의 99.74%를 ADIscan1도 검출했으며 총 변이의 18%(GATK가 찾은 총 변이 수 기준)에 해당하는 새로운 변이를 ADIscan1이 추가로 검출했다. ADIscan1에서만 검출된 70만개 변이 중 20만개는 국제 SNP 데이터베이스(DB)인 dbSNP에 없는 것이었다.

연구팀은 "ADIscan1이 GATK에 비해 더 민감하게 변이를 검출했다"면서 "생물학적 모델과 데이터베이스를 고려하는 GATK와 달리 ADIscan은 데이터 자체의 패턴으로만 분석하여 기존에 보고된 바 없는 새로운 변이 검출에 특히 더 유리하다"고 밝혔다.

두 WGS 간의 불일치 변이 분석 위해 고안된 분석 툴은 현재까지 암조직 내 낮은 빈도로 존재하는 변이를 검출하는데 최적화 된 VarScan 및 MuTect가 대표적이다. 연구팀은 ADIscan2로 쌍둥이 간 유전적 차이를 직접적으로 분석해 약 500개 불일치 변이를 발견했는데 이 중 약 40%는 VarScan2가 발견한 불일치변이와 일치했다. 연구팀은 "이 두 알고리즘과 ADIscan2의 비교 결과, ADIscan이 일란성 쌍둥이 간 변이 차이를 검출하는데 더 적합한 것으로 나타났다"고 전했다.

연세의대 이진성 교수(임상유전과)는 "유전질환의 종류는 수천 가지가 넘고 최근 들어 많이 활용되는 유전체 검사에서는 분석 방법의 정확도가 중요한데 애디스캔이 높은 정확도를 보일 수 있다면 임상 진단이나 치료 방법 결정 등을 위해서도 활용 범위가 넓을 것으로 기대된다"면서 "또한 기존 방법보다 개선된 돌연변이 검출 알고리즘을 자체로 개발 한 것에 그 의미가 있으며 이를 더 발전시켜 대표적인 유전체 분석 프로그램으로 발전할 수 있기를 기대해 본다”고 덧붙였다.

신테카바이오는 애디스캔을 비-암 영역의 알츠하이머나 파킨슨병과 같이 체세포 변이 관련 연구가 비교적 미흡한 퇴행성질환에도 적용하고 인공지능 모델과 연계해 유전체 연구 및 신약개발에 필요한 자원을 제공할 예정이라고 밝혔다.