말더듬증의 유전학: 역대 최대 규모의 연구에서 언어 장애와 관련된 57개 DNA 영역 확인

말더듬증에 대한 최대 규모의 유전자 분석을 통해 말더듬증의 명확한 유전적 기전과 신경 위험 경로를 밝혀냈습니다. 7월 28일 Nature Genetics 저널에 발표된 이 연구는 23andMe Inc.에서 유전자 검사를 받은 100만 명 이상의 데이터를 활용했습니다.

이 연구 결과는 말더듬과 관련된 57개의 서로 다른 유전체 유전자좌를 시사하며, 말더듬, 자폐증, 우울증, 그리고 음악성에 공통적인 유전적 구조를 시사합니다. 이러한 결과는 말더듬 치료의 조기 진단 및 치료법 발전으로 이어질 수 있는 추가 연구의 토대를 제공합니다. 말더듬의 원인에 대한 더 깊은 이해는 사회에 흔히 존재하는 시대에 뒤떨어진 낙인찍기식 관점을 대체하는 데에도 도움이 될 수 있습니다.

밴더빌트 유전학 연구소 소장이자 밴더빌트 대학교 의료센터 의학 교수인 제니퍼(파이퍼) 빌로우 박사는 음절과 단어의 반복, 발음 연장, 단어 사이의 공백을 특징으로 하는 말더듬증은 전 세계적으로 4억 명 이상에게 영향을 미치는 가장 흔한 언어 장애라고 말합니다. 그러나 이 흔한 언어 장애의 원인은 아직 명확하게 밝혀지지 않았습니다.

"누군가가 왜 말을 더듬는지 아무도 이해하지 못했습니다. 완전히 미스터리였죠. 대부분의 언어 장애도 마찬가지입니다. 언어 장애는 대개 입원으로 이어지지 않기 때문에 연구가 많이 부족하지만, 삶의 질에 큰 영향을 미칠 수 있습니다."라고 로버트 A. 굿윈 주니어 의학박사(MD) 석좌교수인 빌로우는 말합니다.

"우리는 언어적 특성과 관련된 위험 요소를 이해해야 합니다. 그래야 어린이를 일찍 발견하고, 어린이가 원할 경우 적절한 도움을 제공할 수 있습니다."

말을 더듬는 젊은이들은 괴롭힘 수준이 증가하고, 수업 참여도가 감소하며, 더 부정적인 교육 경험을 겪는다고 보고합니다. 빌로우는 말더듬증이 취업 기회와 직업에 대한 인식, 그리고 정신적, 사회적 웰빙에도 부정적인 영향을 미칠 수 있다고 덧붙입니다.

"왼손잡이부터 어린 시절 트라우마, 과보호적인 어머니까지, 말더듬의 원인에 대한 수백 년 동안의 오해가 있었습니다."라고 빌로우는 말합니다. "저희 연구에 따르면 말더듬은 유전적 요인에 의해 결정되는 것이지, 개인이나 가족의 약점이나 지능에 의해 결정되는 것이 아닙니다."

바일로우와 그녀의 오랜 협력자이자 웨인 주립대학교 언어병리학 및 청각학 조교수이자 이 논문의 공동 저자인 셸리 조 크래프트 박사는 20여 년 전부터 말더듬의 유전학 연구를 시작했습니다. 크래프트 박사는 전 세계 동료들과 협력하여 국제 말더듬기 프로젝트(International Stuttering Project)의 일환으로 말더듬이 1,800명 이상의 사람들로부터 혈액과 타액 샘플을 수집했습니다. 하지만 이 프로젝트는 대규모 유전체 연구(GWAS)를 수행하기에는 참여자가 충분하지 않았습니다. 바로 그때 23andMe가 등장했습니다.

"친구가 23andMe 설문 조사 사진을 보내줬는데, 질문 중 하나가 '말을 더듬어 본 적이 있나요?'였어요. '세상에, 이 정보를 얻을 수 있다면 정말 획기적인 변화가 될 거야'라고 생각했죠."라고 빌로우는 말합니다. 연구진은 23andMe와 협력하기로 지원했고, 선정되었습니다. 그들은 말더듬기 질문에 "예"라고 답한 99,776명의 환자와 "아니오"라고 답한 1,023,243명의 대조군 데이터를 분석했습니다.

말더듬증은 일반적으로 2세에서 5세 사이에 시작되며, 약 80%의 아동은 치료 여부와 관계없이 저절로 회복됩니다. 남아와 여아는 발병 시 말더듬증이 거의 비슷하지만, 남녀 간 자연 회복률 차이로 인해 남아가 청소년기와 성인기에 더 자주 말더듬증을 겪는 경향이 있습니다(약 4:1). 이러한 성별 차이 때문에 연구진은 성별과 민족별로 구분된 8개 집단을 대상으로 GWAS 분석을 실시하고, 그 결과를 메타분석으로 통합했습니다.

그들은 말더듬 위험과 관련된 48개의 유전자에 상응하는 57개의 고유한 유전체 유전자좌를 발견했습니다. 빌로우는 유전적 특징이 남녀 간에 차이가 있었는데, 이는 지속적인 말더듬이와 회복된 말더듬이의 연관성을 시사한다고 설명합니다. 그녀는 성인의 말더듬이에 대한 질문에 "예"라고 답하는 것은 남성의 경우 현재 말더듬이를, 여성의 경우 말더듬이에 대한 기억을 반영하는 것일 가능성이 높다고 덧붙였습니다.

연구진은 또한 GWAS 결과를 기반으로 말더듬에 대한 다유전자적 위험 점수를 구축하여 국제 말더듬 프로젝트(International Stuttering Project) 임상 코호트와 또 다른 자가 보고 말더듬 코호트(Add Health) 참여자들에게 적용했습니다. 그 결과, 남성의 유전적 신호를 기반으로 계산된 위험 점수가 두 개의 독립적인 데이터 세트에서 남녀 모두의 말더듬을 예측하는 것으로 나타났습니다.

"23andMe 데이터에서 여성을 측정하는 결과가 남성을 측정하는 결과와 다르게 기억에 의해 왜곡될 가능성은 있지만, 현재 데이터로는 알 수 없습니다."라고 빌로우는 말합니다. "이러한 결과를 통해 말더듬증 회복과 성별의 영향에 대한 더욱 정교하고 상세한 연구가 촉진되기를 바랍니다."

과학자들은 또한 이전에 확인된 말더듬 유전자와 관련된 다른 특성에 대해서도 연구하였고, 신경학적 특성, 대사 장애(비만, 내분비 및 대사 특성), 심혈관적 특성 등과의 연관성을 발견했습니다.

남성의 말더듬기와 관련된 가장 중요한 유전체 신호는 VRK2 유전자였으며, 이 유전자는 리듬 동기화(박자에 맞춰 박수를 치는 능력에 대한 자가 보고)에 대한 GWAS와 알츠하이머병 환자의 언어 감퇴 연구에서도 가장 중요한 것으로 나타났다고 빌로우는 말한다.

"역사적으로 우리는 음악성, 언어, 그리고 언어를 세 가지 별개의 개체로 생각해 왔습니다. 하지만 이번 연구들은 공통적인 유전적 기반이 있을 수 있음을 시사합니다. 즉, 음악성, 언어, 그리고 언어를 제어하는 뇌 구조가 단일 경로의 일부일 수 있다는 것입니다."라고 그녀는 말합니다.

"생화학적, 분자적, 세포적 수준에서 우리를 종으로 만드는 것, 즉 의사소통 능력을 이해하기 시작하는 것은 엄청나게 흥미로운 일이며, 이를 통해 이 유전자와 뇌에서의 기능에 대한 새로운 연구가 촉진되기를 바랍니다."

이 연구의 공동 저자이자 박사후 연구원인 딜런 프루이트 박사도 말을 더듬습니다.

"말더듬증에 대해서는 아직 많은 의문이 남아 있고, 말더듬증을 겪는 사람으로서 이 연구에 기여하고 싶었습니다."라고 그는 말합니다. "저희 연구는 많은 유전자가 궁극적으로 말더듬증 위험에 영향을 미친다는 것을 보여주었으며, 이 지식을 활용하여 말더듬증과 관련된 부정적인 인식을 해소하고 향후 새로운 치료법을 개발하는 데 기여하고자 합니다."