[ 젠더 기획특집 ]
2019년 동성애 GWAS(Genome-Wide Association Study) 해설
본문
요약
47만명이라는 대규모의 GWAS를 통해 다음과 같이 연구결과를 제시하였다:
① 동성애 성행동과 관련된 5개의 유전자 변이를 발견하였다. (유명한 Xq281)은 전혀 상관이 없었다)
② 이들 5개 유전자들은 함께 동성애 행동의 1%를 설명한다. 연구된 수천개의 유전자변이들을 모두 합치면 동성애 행동의 8-25%를 설명한다. 즉 단일의 동성애 유전자(gay gene)는 없다. (과거 동성애 유전자라고 주장되었던 Xq28은 관련이 없었다)
③ 동성애 행동과 관련된 유전자들은 여러 인간 행동특성들(예를 들어 우울증, 조현병(정신분열병), 성적 파트너 수가 많음, 마리화나 사용 등)과 유전적으로 유의하게 관련되고 있다. 여성의 경우 양극성 장애와 흡연이 많았다)
이런 행동특성들이 많으면 동성애 행동을 할 가능성이 높아진다.
④ 남자 동성애와 관련된 두 유전자는 각각 남자 대머리와 후각에 관련된 유전자이다.
⑤ 동성애는 이성애의 대극이라는 단일한 연속선(continuum) 상의 행동이 아니라 여러 셑트들의 연속선들의 복합체로 추정된다.
⑥ 동성애가 발달하는데는 생물학적(유전적) 요인들보다 환경적 내지 사회문화적 요인들이 중요한 역할을 한다는 것을 시사한다.
하버드대, 캠브릿지대, 헬싱키 대, 등 국제공동연구진(주연구자 Andrea Ganna)이 영국과 미국에서 약 47만명이라는 사상최대의 규모의 연구대상에 대해 동성애에 대한 GWAS 연구를 시행하여, 2019년 8월 30일 Science지에 발표하였다.2)
이 연구는 2018년 10월 19일 the American Society of Human Genetics의 학술대회에서 구연으로 발표되었던 것이다. 필자는 당시 이에 대해 해설한 바 있다. 그 같은 연구를 2019년 8월 30일 학술지 사이언스에 출판한 것이다.
학회 구연 발표 내용과 논문 내용은 같은 내용이지만, 논문은 보다 세밀한 분석을 추가하여 발표하고 있다.
과거의 동성애 GWAS 연구
2012년 23andMe의 Drabant 등3)이 학회에서 발표한 바, 23,000명을 대상으로 한 GWAS 연구에서 동성애와 통계적으로 유의한 관련성을 보인 유전자 변이는 하나도 발견하지 못했다. 2017년 Science Reports에 발표된 Sanders 등4)의 동성애 GWAS에서도 통계적으로 유의한 유전자 변이는 발견되지 않았다.
세 번째 발표된 본 연구는 연구 대상자를 대규모로 늘려, 통계적으로 유의하게 관련이 있는 유전자 변이를 확인하였다고 한다. (샘플 사이즈가 너무 작으면 미세한 차이가 은폐되고, 샘플사이즈가 너무 크면 사소한 차이도 문제가 있는 것처럼 나타난다. 둘 다 통계학적 오류이다)
이번 2019년 연구
연구방법
발표자들은 발표 내용이 예민한 사안이라, 2017년 연구 계획단계부터 온라인에 게시하고 LGBTQ 공동체와 의논하였다고 하며, 발표도 신중하게 한다고 말하였다. 연구대상은 영국 the uk Biobank의 데이터로부터 408,995명, 미국 회사 23andMe의 데이터로부터 68,527명, 합계 47만 7522명의 대상자로부터 informed consent를 받고 연구에 참여시켰다.
※ 동성애 정의 - “최소한 한번 이상 동성애 경험을 하였는가?”하는 질문에 “예”라고 대답한 사람”들이다,
연구결과
1. 동성애와 통계적으로 유의한 (P<5×10−8) 관련성을 보인 유전자는 5개 였다.
이들 유전자(DNA) 변이는 비동성애자들에서도 발견되지만, 동성애 행동자들에서 더 많이 발견된다는 의미이다)
남녀 모두에서 7번 염색체의 rs10261857-7q31.2 및 12번 염색체의 rs11114975-12q21.31가 동성애 성행위와 유의한 유전적 관련성이 있었다. 남자에서만 11번 염색체의 rs34730029-11q12.1 및 15번 염색체의 rs28371400-15q21.3가 동성애 성행위와 유의한 유전적 관련성이 있었다. 여자에서만 4번 염색체 rs13135637-4p14가 동성애 성행위와 유의한 유전적 관련성이 있었다.
2. 이들 유전자가 동성애 행동에 미치는 영향의 크기
하나의 단일 유전자로서 동성애가 될 가능성은 매우 낮았다. 예를 들어 rs34730029 locus에 GT genotype을 가진 남자가 동성애를 나타낼 확률은 4%이며, TT genotype을 가지는 남자가 보일 확률은 3.6%로서 0.4% 차이가 있을 뿐이다. 이 작은 효과가 5개 합치면 1% 정도 된다는 의미이다.
Polygenic Score
여러 유전자들의 효과가 합쳐진 polygenic scores로 분석하였을 때
① 유의한 5개 변이가 함께 동성애 변이를 설명하는 polygenic scores는 동성애 발현에의 기여도 매우 낮아 1%이하였다. 즉 이 5개 유전자 변이를 다 가지고 있다 하더라도 그 개인이 동성애자 일 확률은 1%라는 것이다.
② 이 연구에서 측정된 모든 SNPs들의 효과를 다 합쳐도 그 개인이 동성애자일 확률은 (분석방법 또는 빈도 추정에 따라) 8-25%로 추정된다.
5개 유전자들의 1%와 전체 유전자들의 8-25% 사이 차이는 수많은 유전적 변이들의 작은 추가적(additive) 효과 때문이다. 이 수많은 작은 효과를 나타내는 유전자들은 대상수가 충분하지 않는 한 GWAS에서 통계적으로 유의한 것으로 포착되지 않는다.
함의 - 동성애의 유전은 기여도는 작지만 매우 다유전자적(polygenic)하다. 이들 모든 유전자들은 각기 매우 작은 효과를 갖고 있을 뿐인 만큼 이 같은 변이를 통해서 동성애 행동이 나타날 가능성은 매우 적다고 할 수 있다. 따라서 나머지 요인은 정신사회적인 것이다.
즉 동성애 행동도 “nature vs nurture”에서 다른 모든 인간행동과 마찬가지로 생물-정신-사회적 (영적) 이다. 이 연구는 동성애 발달에 정신사회적 요인의 영향이 크다는 것을 반증해 주고 있다.
3. 동성애 행동과 다른 행동 특성들과의 유전적 관련성
이 5개 유전자가 동성애에만 관련되는 것이 아니다.
본 연구는 유전연구와 더불어 참여자들의 여러 성격 및 행동 특성(trait) 28가지에 대해 설문 조사하였다. 예를 들어 정신장애의 특성들은 유전성이 높은데, (예를 들어 조현병(정신분열병) 우울증, 불안, 물질남용 등) 정신장애는 동성애자들에게 많다5). 따라서 이 5개 유전자들과 이들 특성들 간의 유전적 관련성이 있을 것으로 예상된다.
1) 남녀 모두에서
동성애자 남녀 모두에서 외로움, 경험에 대한 개방성(여러가지 경험을 하는 것을 환영한다), 위험행동(흡연, 마리화나), 섹스파트너 수 많음, 주요우울증, 조현병(정신분열병), ADHD 등이 많았다. 이런 행동 특성들이 동성애 성행위와 유의한 유전적 관련성이 있는 것이다. 즉 이런 특성들을 많이 가질수록 동성간 성행위를 할 가능성이 크다는 것이다.즉 이런 특성들을 많이 가질수록 동성간 성행위를 할 가능성이 크다는 것이다.
이러한 특성들은, 이번 연구에서 확인된 두 유전자 변이 rs10261857-7q31.2 및 12번 염색체의 rs11114975-12q21.31와 관련된 것으로 생각된다. (논문에 명시되지 않고 있지만 지난해 학술대회에서 구연될 때 시사되었다) 이 소견은 동성애자에 정신건강문제(우울증, 약물남용 등)가 많음을 설명한다.
2) 남자에서
① 이번에 남자에서 발견된 11번 염색체의 rs34730029-11q12.1는 후각과 관련된다. 후각과 생식과는 관련성이 높다. 냄새 맡는 행동은 성행동의 기초의 하나이기 때문이다. 이는 게이들에게 체취, 섹스 분비물 등에 특이한 예민성이 있음을 시사한다. 즉 이는 게이에서 동성 끌림에 영향을 미치는 특정 화학물질을 냄새 맡는 능력이 있을 것임을 시사한다. 관련된 임상 현상으로 Kallmann syndrome이 있다. 이는 사춘기 발달이 늦거나 없으며 후각장애가 동반된다.
② 15번 염색체의 rs28371400-15q21.3는 남성형 대머리와 관련된다. 남성형 대머리는 나이가 들면서 머리카락이 짧아지고 가늘어지다가 살아지는 것이다. 그 원인은 유전적이며 남성 호르몬 증가와 관련 높다고 한다. 이는 동성애가 성호르몬과 관련있을 것임을 시사한다.
3) 여자에서
이는 레스비언들이 흔히 나타내는 양극성장애, 흡연, 경험을 즐기는 개방성, 어린 나이에 첫 출산함 등 (그 경로가 낮은 엘빙) 유전적으로 관련되는 것으로 추정된다. 이런 특성은 여성에서만 유의하게 확인된 4번 염색체 rs13135637-4p14와 관련될 것으로 추정된다.
* 필자 주
① 결과적으로 남자는 4개의 유전자와 관련되고 여자의 경우 3개의 유전자와 관련된 것으로 나타나고 있다. 일반적으로 대개 남자 동성애가 여자 동성애보다 더 집요하고 중독성이 높고 유동성이 적다고 하는바, 이러한 유전자 양상과 관련되지 않을까 생각된다.
② 동성애 행동은 남녀에서 다른 행동 양식이자 특성이며, 남녀 공통의 동질성의 행동양식(특성)이 아니다. 즉 동성을 향한 성욕의 메카니즘이 남녀에서 또는 개인에 따라 틀리다는 것은, 동성애가 일정하게 고정된 기계적인 유전적인 행동이 아니라는 의미이다. 그러나 “성행위” 자체는 흥분기-고조기-절정기-해소기로 진행되는 상당히 고정적이고 기계적인 생리반응이다, 즉 성행위는 유전적으로 프로그램되어 있다. 단지 대상이 동성인가, 이성인가, 비인간인가(도착), 또는 자신인가(자위) 하는 것이다)
4. Complexity and heterogeneity (동성애 유전의 복잡성과 다양성)
① 동성애 성행동은 동성끌림, 정체성, 판타지와 강력한 유전적 상관성이 있었다. (같은 유전적 변이와 관련된다는 것 의미)
② 성 파트너의 수도 조사하였다. 동성 성애한 파트너 수/전체 성관계 파트너 수 비율을 계산하여 이를 동성애 유전성과의 관련성을 분석하였다.
분석결과 - 이성애와 동성애를 구별하는 유전적 효과는, (전체 성파트너 수 대비 동성애 파트너 수에서 많고 적은) 비율을 구분하는 유전적 효과와 일치하지 않았다.
이에 대해 주연구자 Ganna는 말하기를 전적으로 동성애를 하는가 또는 전적으로 이성애를 하는가(성지남의 binary)는, 양성과도 성관계를 하는 사람들과 유전적으로 틀리다고 말하였다. 즉 섹슈얼리티는 “전적 이성애-전적 동성애” 간의 연속선(continuum)이 아라는 것이다. 이는 유전적 수준에서는 동성애와 이성애간 관계가 single dimension 이 아니라는 것을 보여준다,
즉 동성애 발생은 복잡한 과정이다. (여러 continuum들의 복합이다) 따라서 Kinsey개념은 틀렸다. 그가 만든 동성애-이성애를 축정하는 Kinsey scale은 동성애-이성애 사이를 7단계의 스펙트럼으로 가정하고 중간에 양성애를 두었는데, 동성애 끌림이 클수록 이성에 덜 끌린다는 차원은 킨제이스케일의 근거(전제)였다. 이 전제에 대해 본 연구는 잘못임을 입증한다.
결론 이성애와 동성애 사이 continuum은 단일하지 않다. (no single continuum) 즉 복잡(complex)하다. 따라서 동성애 연구에 하나의 set의 결과로 동성애를 설명하는 것은 오류일 수 있다.
5. 이 연구는 유전적 근거에 집중하고 있지만, 그 결과는 동성애의 사회문화적 맥락의 중요성을 시사하고 있다.
10) 동성애가 유전인지 하는 이야기는 더 이상 하기 어렵게 되었다.
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