자폐와 유전학 이해하기: 가족을 위한 쉬운 안내서

자폐 아동의 부모라면 누군가 "자폐는 유전적이다"라고 말한 적이 있을 것입니다. 소아과 의사, 유전학자, 또는 잠이 오지 않는 새벽 2시에 읽은 기사에서 들으셨을 수도 있습니다. 그리고 대부분의 부모님들처럼 그 말이 답보다 더 많은 질문을 불러일으켰을 것입니다.

특정 유전자 하나가 원인인가요? 제가 이것을 물려준 건가요? 예방할 수 있었나요?

과학이 실제로 말하는 것을 전문 용어나 죄책감 없이 쉬운 말로 살펴보겠습니다.

유전자는 설계도이고, 발현은 요리입니다

대부분의 사람들은 "자폐는 유전적이다"라는 말을 듣고 하나의 유전자가 스위치를 켜는 것을 상상합니다 -- DNA 어딘가에 "자폐: 켜짐" 또는 "자폐: 꺼짐"이라고 적힌 한 줄의 코드가 있는 것처럼요. 하지만 인간 발달은 그렇게 작동하지 않습니다. 전혀 그렇지 않습니다.

JAMA에 발표된 대규모 연구에서 스웨덴의 200만 명 이상의 아동을 조사한 결과, 자폐의 유전율이 약 83%라는 것을 발견했습니다 (Sandin et al., 2017). 이것은 큰 숫자입니다. 하지만 "83% 유전 가능"이라는 것은 다음 아이가 자폐일 확률이 83%라는 의미가 아닙니다. 연구자들이 대규모 인구를 조사했을 때, 자폐가 발생하는 사람과 발생하지 않는 사람 사이의 차이 중 약 83%가 환경적 요인이 아닌 유전적 요인에 기인한다는 것을 의미합니다. 이것은 인구 수준의 통계이지, 개인적인 예측이 아닙니다. 그 모습은 하나의 유전자보다 훨씬 더 복잡합니다.

사실 Nature Genetics에 발표된 연구에 따르면 자폐는 수천 개의 일반적인 유전 변이(우리 모두가 가지고 있는 작은 차이들)와 개별적으로 더 큰 영향을 미치는 희귀한 돌연변이의 조합을 포함합니다 (Gaugler et al., 2014). 유전적 위험의 대부분은 전체 인구에 걸쳐 존재하는 일반적인 변이, 즉 평범한 변이에서 비롯됩니다. 그 중 어느 하나도 단독으로 자폐를 "유발"하지 않습니다.

이 모든 것을 이해하는 더 좋은 방법은 다음과 같습니다:

• DNA는 설계도입니다. 가능한 것을 명시합니다 -- 재료, 도구, 기본 설계. 하지만 설계도만으로는 집을 짓지 못합니다. 재료만으로는 요리사 없이 음식을 만들 수 없습니다.
• 유전자 발현은 요리입니다. 임신과 초기 발달 동안, 몸은 끊임없이 조정합니다: 이 단백질은 좀 더 많이, 저 단백질은 좀 더 적게, 이 경로는 속도를 늦추고, 저 경로는 속도를 높이고, 하나의 분자가 부족할 때 다른 것으로 대체합니다. 이것은 유연하고, 적응적이며, 타이밍에 민감합니다 -- 요리와 마찬가지로요.

이것이 유사한 유전자를 가진 두 아이가 매우 다르게 발달할 수 있는 이유입니다. 재료만이 아닙니다. 어떻게 사용되는지, 언제 사용되는지, 어떤 조합으로 사용되는지가 중요합니다.

모체 생물학이 "주방 조건"을 형성합니다

대화에서 종종 빠지는 것이 있습니다: 임신 중 어머니의 몸은 단순한 용기가 아닙니다. 그것은 활발한 환경입니다. 그리고 그 환경에서 오는 신호는 발달 중에 아기의 유전자가 발현되는 방식에 미묘한 영향을 미칠 수 있습니다.

이것은 후성유전학 분야이며, 대부분의 부모님들이 들어본 적 없는 자폐 퍼즐의 가장 중요한 조각 중 하나입니다. 후성유전학은 DNA 서열 자체를 바꾸지 않으면서 유전자가 어떻게 켜지고 꺼지는지, 더 강하게 또는 약하게 조절되는지를 연구하는 학문입니다. 믹싱 보드의 볼륨 조절기라고 생각하시면 됩니다. 노래(유전자)는 같지만, 음량은 바뀔 수 있습니다.

Loke와 동료들의 2015년 검토 연구에서는 특정 유전자 활동 패턴(구체적으로, 유전자가 얼마나 사용되는지를 제어하는 DNA 메틸화라는 과정)이 자폐인과 비자폐인 사이에서 다르며, 이러한 차이 중 일부는 태아 발달 기간에 기원하는 것으로 보인다는 일관된 증거를 발견했습니다 (Loke et al., 2015). 다시 말해, 자궁 내 조건이 뇌 발달의 중요한 시기에 특정 유전자가 얼마나 활성화되는지에 영향을 미칠 수 있습니다.

분명히 말씀드리면: 자폐의 주요 동인은 여전히 유전적 설계도 자체입니다. 후성유전학은 보조적 역할을 하며, 유전자가 이미 설정된 것을 세밀하게 조정합니다. 이것은 별도의 "원인"이 아니며, 일부 웹사이트의 주장과 달리 보충제나 특별한 식이요법으로 되돌릴 수 있는 것이 아닙니다.

어떤 종류의 조건일까요? 다음과 같은 것들입니다:

• 면역 체계 활동 (감염 퇴치, 염증 관리)
• 대사 신호 (혈당 조절, 영양소 가용성)
• 스트레스 호르몬 (장기간 스트레스 동안 코르티솔 수치)
• 영양소 수준 (엽산, 철분, 비타민 D 및 기타 구성 요소)

이 중 어느 것도 개별적으로 자폐를 "유발"하지 않습니다. 하지만 미묘한 방식으로 태아 발달의 타이밍과 균형을 변화시킬 수 있습니다. 그리고 중요한 것은, 이것들은 자동으로 작동하는 생물학적 시스템이지, 선택이 아닙니다. 감기에 걸렸을 때 면역 체계가 무엇을 할지 결정할 수 없고, 스트레스가 많은 날 몸이 코르티솔을 어떻게 조절할지 결정할 수 없습니다. 이러한 과정은 인지하든 못 하든 일어납니다.

베이킹으로 생각해 보세요. 레시피는 같지만, 오븐이 약간 더 뜨겁고, 공기가 더 습하고, 버터가 일시적으로 부족해서 기름으로 대체합니다. 케이크는 여전히 만들어집니다. 다만 모든 조건이 교과서적으로 완벽했을 때와 약간 다르게 나올 뿐입니다. 솔직히, 교과서적으로 완벽한 조건의 임신은 없습니다. 몸은 가진 것으로 최선을 다하고 있으며, 그것이면 충분합니다.

남성과 여성이 다른 이유

자폐가 여아보다 남아에게서 더 자주 진단된다는 것을 들으셨을 수 있습니다. 가장 일반적으로 인용되는 비율은 약 3 또는 4 대 1이지만, 연구자들은 이 격차가 부분적으로 여아의 과소 진단 때문이라고 점점 더 많이 인식하고 있습니다. 그럼에도 불구하고 자폐 특성이 눈에 띄게 나타나는 정도에 진정한 생물학적 차이가 있는 것으로 보이며, 유전학이 그 이유를 설명하는 데 도움이 됩니다.

일부 주요 발달 유전자는 X 염색체에 위치합니다. 남성(XY)은 X 염색체 사본이 하나입니다. 여성(XX)은 두 개의 사본을 가집니다. 그 두 번째 사본은 백업 시스템 역할을 합니다. 한 사본의 유전자에 발달에 영향을 미치는 변이가 있으면, 다른 사본이 종종 보상할 수 있습니다. 연구자들은 이것을 "여성 보호 효과"라고 부릅니다.

연구에 따르면 자폐로 진단된 여성은 같은 진단을 받은 남성보다 더 많은 수의 유전자 돌연변이를 가지고 있는 경향이 있습니다 (Jacquemont et al., 2014). Robinson과 동료들(2013)도 비슷한 결과를 보여주었습니다: 여아는 자폐 특성이 임상 진단 기준을 넘기 전에 더 큰 "유전적 부하"가 필요한 것으로 보입니다. 다시 말해, 여성의 기준은 생물학적으로 더 높습니다. 자폐가 여아에게서 덜 실재하기 때문이 아니라, 유전학이 더 많은 중복성을 제공하기 때문입니다.

이것은 가족에게 실질적인 의미가 있습니다. 자폐가 여아에게서 다르게 보일 수 있는 이유, 여아가 종종 더 늦게 진단받는 이유, 그리고 일부 여아가 완전히 눈에 띄지 않는 이유를 설명하는 데 도움이 됩니다. 또한 딸이 "거의" 자폐처럼 보이지만 진단 기준을 충족하지 않는다면, 반드시 아무것도 없다는 의미가 아닙니다. 아이의 생물학이 내면에서 일어나는 일을 더 잘 가리고 있을 수 있다는 의미일 수 있습니다.

이것이 여러분 가족에게 의미하는 것

여기까지 읽으셨다면, 한 가지 직접적으로 말씀드리고 싶습니다: 이 정보는 비난에 관한 것이 아닙니다. 비난에 관한 적이 없습니다.

인간 발달은 극도로 복잡합니다. 수천 개의 유전자가 서로 상호작용하고, 환경 신호에 반응하며, 약 860억 개의 뉴런을 포함하는 뇌를 만듭니다. 이 과정이 아예 작동한다는 것 자체가 놀라운 일입니다. 때때로 다르게 배선된 뇌를 만들어내는 것은 실패가 아닙니다. 생물학적 복잡성의 자연스러운 결과입니다.

유전학이 실제로 어떻게 작동하는지 이해하는 것은 부모님들에게 몇 가지 구체적인 방식으로 도움이 될 수 있습니다:

• 임신에 대한 죄책감을 내려놓으세요. 잘못된 음식을 먹거나 스트레스를 받아서 아이의 자폐를 유발한 것이 아닙니다. 자폐 위험의 대부분은 유전적이며, 여러분이 내릴 수 있었던 어떤 임신 결정보다 훨씬 전에 결정된 것입니다. (임신 중 약물 사용 등 특정한 것에 대해 걱정되신다면, 별도의 기사를 작성했습니다: 타이레놀이 자폐를 유발하나요? 연구가 실제로 보여주는 것.)
• 자폐가 모든 아이에게서 다르게 보이는 이유를 이해하세요. 유사한 유전자를 가진 형제자매라도 매우 다를 수 있습니다. 유전자 발현이 타이밍, 환경, 그리고 수많은 작은 변수에 민감하기 때문입니다. 여러분 아이의 자폐는 고유하게 아이만의 것입니다. (형제자매에 대해 궁금하시다면: 연구에 따르면 한 아이가 자폐인 경우, 동생이 자폐일 가능성은 일반 인구의 약 1-2%에 비해 대략 10-20%입니다. 소아과 의사나 유전 상담사가 이것이 여러분 가족에게 어떤 의미인지 이해하는 데 도움을 줄 수 있습니다.)
• 의사와 치료사와 정보에 입각한 대화를 나누세요. 유전율, 유전자 발현, 여성 보호 효과의 기본을 이해하면, 더 좋은 질문을 하고 진료 약속에서 더 자신감을 느끼실 수 있습니다.
• "유전적"이라는 말을 덜 두려워하세요. 유전적이라는 것은 미리 결정되었다는 의미가 아닙니다. 아무것도 할 수 없다는 의미가 아닙니다. 아이의 뇌가 특정한 경로를 따라 발달했다는 의미이며, 이제 그 경로에서 아이를 지원하는 최선의 방법을 찾아가시면 됩니다. 이것이 바로 조기 개입, 언어 치료, 의사소통 도구, 개별화 교육 프로그램이 효과적인 이유입니다. 아이의 신경학에 맞서 싸우는 것이 아니라, 함께 작동하기 때문입니다.

여러분의 아이는 고장 난 것이 아닙니다. 아이의 뇌는 모든 사람과 같은 재료로 만들어졌으며, 다만 고유한 방식으로, 고유한 일정에, 고유한 주방에서 조립된 것입니다. 그리고 지금 계신 바로 그 자리에서 시작하여 아이를 지원하기 위해 할 수 있는 일이 많이 있습니다.

참고 문헌

• Gaugler, T., et al. (2014). Most genetic risk for autism resides with common variation. Nature Genetics, 46(8), 881-885.
• Jacquemont, S., et al. (2014). A higher mutational burden in females supports a "female protective model" in neurodevelopmental disorders. American Journal of Human Genetics, 94(3), 415-425.
• Loke, Y. J., Hannan, A. J., & Craig, J. M. (2015). The role of epigenetic change in autism spectrum disorders. Frontiers in Neurology, 6, 107.
• Robinson, E. B., Lichtenstein, P., Anckarsater, H., Happe, F., & Ronald, A. (2013). Examining and interpreting the female protective effect against autistic behavior. Proceedings of the National Academy of Sciences, 110(13), 5258-5262.
• Sandin, S., et al. (2017). The heritability of autism spectrum disorder. JAMA, 318(12), 1182-1184.