PGT-M 유전자 지도 제작 방법 비교: STR, SNP, NGS 방식의 차이점 정리

PGT-M(착상전 단일유전자질환 검사)는 배아 단계에서 특정 유전질환의 유무를 확인하는 검사입니다. 이 검사의 핵심은 배아 DNA에서 질병 유전자 자체를 직접 확인하는 것이 아니라, 질병 유전자와 함께 유전되는 표지자를 이용해 간접적으로 판별하는 데 있습니다. 이를 위해 먼저 ‘유전자 지도(haplotype map)’를 제작하게 되는데, 이 지도를 만드는 방식에는 STR, SNP, NGS 기반 방법이 사용됩니다. 이번 글에서는 PGT-M에서 사용되는 세 가지 유전자 지도 제작 방식을 이해하기 쉽게 정리해 보겠습니다.

 

STR / SNP / NGS 방식 비교

STR 방식

STR 방식은 Short Tandem Repeat의 약자로, 2~6개의 염기서열이 반복되는 구간을 이용하는 방법입니다. 이 반복 횟수는 사람마다 다르기 때문에 개인을 구분할 수 있는 유전적 표지자로 활용됩니다.

PGT-M에서는 질병 유전자 주변에 위치한 STR 마커를 여러 개 선택하여 부모와 가족 구성원의 유전자형을 분석합니다. 이후 질병 유전자와 함께 유전되는 STR 패턴을 설정하고, 배아 검사 시 해당 패턴이 전달되었는지를 확인하는 방식으로 정상 배아와 이환 배아를 구분합니다.

STR 방식은 분석 구조가 단순하고 비용이 비교적 낮다는 장점이 있습니다. 다만 사용할 수 있는 마커 개수가 제한적이어서, 감수분열 과정에서 재조합이 발생할 경우 판정 정확도가 떨어질 수 있다는 한계도 함께 가지고 있습니다.

SNP 방식

SNP 방식은 Single Nucleotide Polymorphism, 즉 한 개의 염기 차이를 보이는 변이를 표지자로 사용하는 방법입니다. SNP는 STR보다 훨씬 많이 존재하며 유전체 전반에 고르게 분포해 있습니다.

PGT-M에서는 질병 유전자 주변에 존재하는 여러 SNP를 이용해 부모의 유전자 묶음, 즉 haplotype을 구성합니다. 이후 배아가 어떤 haplotype을 물려받았는지를 분석하여 질병 유전 여부를 판별합니다.

STR 방식보다 더 많은 마커를 사용할 수 있기 때문에 유전자 지도의 해상도가 높아지고, 재조합이 발생했을 때도 보다 정밀한 추적이 가능합니다. 그만큼 판정 안정성이 향상되는 장점이 있습니다. 다만 STR 방식에 비해 실험과 해석 과정이 복잡하며, SNP 분석을 위한 전용 장비나 플랫폼이 필요합니다.

NGS 방식

NGS 기반 방식은 차세대염기서열분석 기술을 활용하여 질병 유전자 주변의 다수 변이를 동시에 분석하는 방법입니다. SNP 몇 개만 보는 것이 아니라, 수백에서 수천 개에 이르는 변이를 한 번에 시퀀싱하여 유전자 지도를 구성합니다.

대표적인 예로 karyomapping이나 NGS 기반 haplotyping 기법이 있습니다. 이 방법은 매우 많은 유전 정보를 확보할 수 있기 때문에 재조합 위치를 정밀하게 파악할 수 있으며, 분석 신뢰도가 높습니다. 또한 PGT-M과 동시에 PGT-A(염색체 이상 검사)를 함께 수행할 수 있는 장점도 있습니다.

반면 NGS 방식은 장비와 분석 시스템이 복잡하고 비용이 높으며, 결과 해석에 전문성이 요구된다는 점에서 기술적 진입장벽이 있는 방법입니다.

 

세 가지 방식의 차이점 정리

STR 방식은 전통적으로 사용되어 온 방법으로 구조가 단순하고 비용 부담이 적은 것이 특징입니다. 하지만 마커 수가 적어 재조합에 취약하다는 한계가 있습니다. SNP 방식은 STR보다 많은 마커를 이용해 유전자 지도를 만들기 때문에 정확도가 높고 판정 안정성이 개선됩니다. NGS 기반 방식은 가장 많은 유전 정보를 활용하여 정밀도가 매우 높고, 다른 검사와 병행이 가능하다는 점에서 최신 기술로 평가받고 있습니다.

기술 발전 흐름을 보면, 과거에는 STR 방식이 주로 사용되었지만, 현재는 SNP 방식과 NGS 기반 방식이 점차 표준으로 자리 잡아가는 추세입니다. 특히 재조합 위험을 최소화하고 검사 신뢰도를 높이기 위해 NGS 기반 분석을 선택하는 사례가 늘어나고 있습니다.

STR / SNP / NGS 비교표

구분	STR 방식	SNP 방식	NGS 방식
사용하는 마커	반복서열(STR)	단일염기변이(SNP)	다수의 SNP 및 변이 동시 분석
마커 개수	적음 (수 개~수십 개)	많음 (수십~수백 개)	매우 많음 (수백~수천 개 이상)
유전자 지도 해상도	낮음	중간~높음	매우 높음
재조합 검출 능력	낮음	중간	매우 높음
분석 기술	PCR + 전기영동	마이크로어레이 또는 PCR 기반 SNP 분석	차세대염기서열분석(NGS)
정확도	중간	높음	매우 높음
비용	낮음	중간	높음
기술적 난이도	낮음	중간	높음
추가 검사(PGT-A) 병행	어려움	제한적	가능(동시 분석 가능)

 

마무리

PGT-M에서 유전자 지도 제작 방식은 검사 정확도에 직접적인 영향을 미치는 중요한 요소입니다. STR, SNP, NGS 방식은 각각 장단점이 있으며, 검사 기관의 기술 수준과 대상 질환의 특성에 따라 적절한 방법이 선택됩니다. PGT-M 검사를 고려하고 있다면, 어떤 방식으로 유전자 지도를 제작하는지 확인해 보는 것도 검사 신뢰도를 판단하는 하나의 기준이 될 수 있습니다. 앞으로 PGT-M 관련 기술은 NGS 기반 정밀 분석을 중심으로 더 발전할 가능성이 높아 보입니다. 검사 결과를 이해할 때도 이러한 원리를 알고 있다면, 보고서를 보다 정확하게 해석하는 데 도움이 될 것입니다.