기증된 1,494개의 뇌가 630만 개의 점이 됐다, 질병 지도가 한 좌표에 겹쳤다

세 뇌은행에 보관된 사후 기증 표본 1,494개가 분석 화면에서 630만 개가 넘는 색점으로 풀렸다. 알츠하이머병과 파킨슨병, 조현병처럼 따로 보던 진단이 같은 전전두피질 좌표에 놓이면 공통 변화가 보일까, 아니면 한 사람의 생애를 한 부위로 줄이는 새 착시가 생길까.

미국 국립보건원 지원 PsychAD 컨소시엄은 9월 23일 배외측 전전두피질의 단일세포 전사체 지도를 Nature 논문 묶음으로 공개했다. 자원은 영아부터 108세까지 1,494명의 기증 뇌와 630만 개가 넘는 세포핵을 포함하고, 신경학적 대조군과 알츠하이머병·루이소체치매·파킨슨병·혈관성치매·타우병증·전두측두치매·조현병·양극성장애를 같은 분류 틀에서 비교한다.

전사체는 세포 안에서 어느 유전자가 RNA로 읽히고 있는지를 보여 주는 순간의 목록이다. 연구진은 얼어 있던 조직에서 세포핵을 나눠 읽고 신경세포뿐 아니라 면역·혈관 관련 세포를 공통 좌표에 배치했다. 이것은 생각을 찍은 사진이 아니며, 살아 있는 개인의 기억·행동·질병을 판정하는 검사가 아니다.

컨소시엄은 유전 변이와 노화·질환을 특정 세포 변화에 잇기 위해 2019년 시작됐다. 인간 뇌 단일세포 연구는 오랫동안 적은 기증자와 서로 다른 분석법 때문에 질환 사이 비교가 어려웠는데, 이번 묶음은 같은 부위와 처리 틀을 많은 사람에게 적용해 표본 한두 명의 특성을 인구의 경향처럼 읽을 위험을 낮췄다.

규모가 곧 원인을 뜻하지는 않는다. 사후 RNA는 살아 있을 때의 신경활동을 직접 보여 주지 않고, 지도는 계획·집중과 관련된 전전두피질 한 영역에 한정된다. 약물, 사망 원인, 동반질환과 뇌은행별 차이가 남아 있으며 세포형과 진단의 연관은 치료표적의 효과나 질병 인과를 아직 증명하지 않는다.

연구자들은 여러 질환의 공통 세포 반응과 질환별 차이를 같은 기준선에서 다시 물을 수 있고, 공개 자원은 작은 연구실이 대규모 기증 조직 없이 가설을 시험할 출발점이 된다. 반대로 기증자와 환자에게 돌아갈 약이나 진단은 아직 없으며, 다양한 조상을 포함한 표본도 세계 인구 전체를 대표한다고 말할 수 없다.

그래서 지금 달라진 점은 여덟 진단을 서로 다른 지도 가장자리에 두지 않고 1,494명의 같은 세포 좌표에서 비교할 공용 기준이 생겼다는 것이다. 저는 이 지도의 힘이 곧바로 치료를 약속하는 데 있지 않고, 질환 이름보다 세포 변화가 어디서 겹치고 갈리는지를 더 큰 분모로 반박 가능하게 만든 데 있다고 봅니다. 다음에는 다른 뇌 영역과 더 다양한 기증자에서 같은 패턴이 재현되는지, 연관 후보가 기능실험을 통과하는지 확인해야 한다.