뇌를 감싸는 액체에서 유해 헌팅틴 단백질 측정하기
헌팅턴병 진행을 늦추는 치료법이 효과가 있는지 어떻게 알 수 있을까? 돌연변이 헌팅틴 검출의 새로운 발전.
유전자 침묵과 같은 흥미로운 기술들이 헌팅턴병 치료를 위해 개발되고 있습니다. 질병 진행을 기다리는 것 외에, 이러한 기술들이 효과가 있는지 어떻게 알 수 있을까요? 이는 헌팅턴병 연구자들에게 큰 난관이었지만, 이제 우리는 헌팅턴병 환자의 신경계에서 유해 헌팅틴 단백질 축적을 측정할 수 있는 초고감도 방법을 갖게 되었습니다.
건초 더미 속 바늘
헌팅턴병처럼 유전자에 돌연변이를 지닌 세포는 대부분 돌연변이 단백질을 계속해서 생산합니다. DNA는 돌연변이에 대한 정보를 담고 있지만, 뒤따르는 손상을 일으키는 것은 비정상 단백질입니다. 헌팅턴병 연구 커뮤니티에서는 이른바 ‘돌연변이 헌팅틴 단백질’ 수치를 줄이는 것을 목표로 헌팅턴병 유전자를 침묵시키기 위한 노력이 진행 중입니다. 이러한 접근법의 성공 여부를 가늠하는 시금석은 돌연변이 헌팅틴 단백질 수치를 얼마나 잘 줄일 수 있는지 측정하는 것을 포함합니다.
현재 독일 함부르크의 에보텍(Evotec)에 재직 중인 헌팅턴병 연구자 안드레아스 바이스 박사는 헌팅틴 단백질 수치를 정확하게 측정하기 위한 여러 가지 매우 민감한 방법을 개발했습니다. Journal of Clinical Investigation에 발표된 최근 연구에서 UCL 신경학 연구소의 에드워드 와일드 박사*, 바이스 박사, 그리고 그들의 국제 동료 연구팀은 단일 헌팅틴 단백질 분자를 감지하는 방법을 정교하게 다듬었다고 보고했습니다. 이는 사실상 속담에 나오는 건초 더미 속 바늘을 찾는 것과 같습니다. 그들은 또한 어떤 건초 더미를 찾아야 할지도 정확히 알아냈습니다.
탐색하기
헌팅턴병은 뇌세포 질환이므로, 이상적으로는 뇌에서 돌연변이 헌팅틴 단백질 수치를 측정하고 싶습니다. 하지만 살아있는 사람에게서는 뇌 조직 일부를 채취하지 않는 한 이는 상당히 어렵고, 권장되지 않을 수 있습니다. 따라서 연구팀은 뇌를 감싸는 액체인 뇌척수액(CSF)으로 눈을 돌렸습니다. 뇌척수액에는 뇌세포에서 유래한 수많은 단백질이 포함되어 있어, 연구팀은 새로운 방법을 사용하여 뇌척수액에서 돌연변이 헌팅틴을 찾았습니다.
예상대로 건강한 대조군에서는 돌연변이 헌팅틴이 검출되지 않았습니다. 하지만 헌팅턴병 돌연변이를 지닌 사람들에게서는 돌연변이 헌팅틴이 검출되었을 뿐만 아니라, 이미 헌팅턴병 증상이 나타난 환자들에게서 건강한 사람들보다 유해 단백질이 더 많았습니다. 실제로 연구자들은 돌연변이 헌팅틴 수치가 질병 부담과 함께 증가했으며, 운동 및 인지 문제의 심각도를 실제로 예측했다고 보고합니다.
일종의 기준점으로서, 연구팀은 뇌세포의 온전함을 증명하는 ‘신경섬유’와 ‘타우’라고 불리는 두 가지 다른 단백질의 수치를 살펴보았습니다. 이러한 뇌 온전성 지표들은 돌연변이 헌팅틴과 비례하여 반응했으며, 이는 돌연변이 헌팅틴이 뇌척수액으로 유출되는 것이 뇌세포 손상 증가로 인한 것임을 시사합니다. 와일드 박사는
“뇌척수액에서 돌연변이 헌팅틴을 안정적으로 측정하는 것은 헌팅턴병에서 정말 중요한 것, 즉 뇌세포 내 돌연변이 단백질에 한 걸음 더 다가가는 중요한 단계입니다.”
계속 전진
뇌척수액에서 돌연변이 헌팅틴을 안정적으로 측정하는 것은 헌팅턴병에서 정말 중요한 것, 즉 뇌세포 내 돌연변이 단백질에 한 걸음 더 다가가는 중요한 단계입니다. 이 기술은 새로 개발될 헌팅턴병 진행 억제 약물을 테스트하는 데 중요할 뿐만 아니라, 헌팅턴병의 진행을 예측하고 모니터링하는 데 유용한 임상 도구가 될 수 있습니다.
하지만 현재로서는 와일드 박사와 동료들의 결과는 더 많은 뇌척수액 샘플에서 재현될 필요가 있습니다. 또한 뇌척수액 내 돌연변이 헌팅틴 수치가 헌팅턴병 뇌세포 내에서 어떤 일이 일어나고 있는지 정확히 무엇을 알려줄 수 있는지 더 잘 이해해야 합니다. 여기에 동일한 사람에게서 시간이 지남에 따라 이러한 측정값이 얼마나 안정적인지, 그리고 돌연변이 헌팅틴을 낮추는 약물에 반응하여 어떻게 변하는지에 대한 질문을 더하면, 와일드 박사와 바이스 박사 같은 연구자들은 앞으로 한동안 할 일이 많을 것입니다. 그들이 열심히 노력하고 있다는 것을 확신할 수 있습니다.
