우리나라에서는 유병인구가 2만명 이하이거나 진단이 어려워 유병인구를 알 수 없는 질환을 희귀질환으로 정의합니다. 다양한 희귀질환 중 단 하나의 유전자 돌연변이에 의하여 발병하는 질환을 단일유전자성 희귀질환이라 하며, 다양한 원인의 기타 희귀질환 보다 유전적인 원인이 확실하여 이에 대한 연구 필요성이 상대적으로 낮았습니다. 하지만, 최근의 많은 연구결과에 의하면, 동일한 변이를 가지고 있음에도 불구하고 환자들간 중증도나 발병 시기가 예상외로 차이가 많으며, 이로 인하여 환자의 진단 및 예후 예측이 어려운 경우가 많아 환자를 비롯하여 가족 및 이를 치료하는 의료진들이 고통 받고 있습니다. 더욱이 이와 같은 현상을 일으키는 다른 유전적인 원인은 밝혀지고 있지 않으며, 환자 수가 적은 희귀질환이라는 제약으로 인하여 결부된 새로운 유전적 인자를 기존의 유전적 분석 연구로 밝혀 내기가 현실적으로 불가능에 가까웠습니다.

이를 극복하기 위하여, 본 연구진은 우선 “동일한 돌연변이에 의한 질환에서 중증도가 개인별로 다양한 것은 개인의 유전적 배경에 기인한다.”는 가설을 설정하였습니다. 이를 테스트하기 위하여, 단일유전자성 희귀질환에서 다양한 유전적 배경을 확보하여 대규모의 건강한 자원자 코호트를 구축하며, 이 코호트 유래 혈액 조직을 대상으로 다양한 유전적 배경을 가지는 단일유전자성 희귀질환 세포 모델을 구축하고자 합니다. 이 모델을 통하여 다양한 중증도를 일으킬 수 있는 유전적 배경에 대한 연구를 변이와 연관된 단일세포 전사체 및 유전체 데이터의 융합 분석을 통해 수행 할 것이며, 이를 위하여 expression quantitative trait loci (eQTL) 방법이 사용 될 예정입니다. 도출될 유전적 배경 인자는 전통적인 면역학적 연구 방법으로 세포 모델 및 모델 동물 시스템을 이용하여 검증 연구를 수행하고자 합니다. 또한, 인간에서의 기능성을 테스트하기 위하여, 확보된 코호트 기반으로 인간화 생쥐를 이용한 검증 연구를 수행할 예정입니다.

결론적으로, 본 연구의 궁극적인 목표는 위와 같은 연구를 통하여 희귀질환 발생과 중증도 생성의 유전적 이해와, 이를 통하여 희귀질환에서 새로운 개념의 유전적 질환 분석 방법 및 제어 기술에 대한 가능성을 열어주고자 함입니다. 저희의 이와 같은 노력은 희귀질환 환자 개개인을 위한 맞춤형 치료 방법 적용의 이론적 근거가 될 것으로 생각됩니다. 또한, 이 연구가 성공적으로 수행된다면, 본 연구 대상의 희귀질환 외 다양한 희귀질환에서도 본 연구의 노하우가 확장되어 적용이 될 수 있을 것으로 기대 하고 있습니다.