모두들 안녕하세요! 말타에서 매년 열리고 있는 헌팅턴병 컨퍼런스 입니다. 약 350 명의 헌팅턴병을 연구 중인 과학자들이 최신 연구 개발에 관해 논의하기 위해 전 세계적으로 이곳에 모였습니다. 우리는 업데이트된 내용을 트위터를 통해 생방송으로 보고하고 일일 기사로 모으고 있습니다.

빅 데이터에서의 빅 뉴스

첫 번째 연사는 유전학이 헌팅턴병에 어떤 영향을 미치는지 연구하고 있는 Cardiff University의 Leslie Jones입니다. Jones는 유전적 다양함이 어떻게 헌팅턴병 변이를 가진 사람들 중 예상보다 조기에 증상이 나타나도록 만드는지에 대해 관심이 있습니다. 그녀는 2015 년에 획기적인 연구를 발표 “GeM-HD” 연구자 컨소시엄의 멤버입니다. 헌팅턴병 발병 나이를 변화시키는 유전적 변화는 “척수소뇌성 운동실조증 (spinocerebellar ataxia)"이라고 불리는 다른 질병을 앓고 있는 사람들에게 유사하게 작용합니다. 헌팅턴병과 마찬가지로 SCA의 일부 형태는 확장된 "C-A-G"서열 (다른 유전자들에서)에 의해 야기됩니다. 이러한 길고 반복적인 "C-A-G” 확장은 세포가 정확하게 복사해내기 어렵습니다. 결과적으로 DNA 복제 및 복구 과정에서의 문제 (slip-up)으로 인해 CAG 반복이 더 길어지는 경향이 있습니다. GeM-HD 연구의 주요 발견내용은 DNA 복구 유전자 내 변이가 헌팅턴병 증상이 나타나는 연령에 영향을 미친다는 점입니다. 때문에 헌팅턴병 과학자들은 DNA 복구 과정에 대해 많은 것을 배우게 되었습니다.

Davina Hensman Moss (UCL)는 유전적 다양성이 발병 연령에 따른 증상에 어떻게 영향을 주는지 연구하는 그룹의 핵심 멤버입니다. 우리는 헌팅턴병의 “발병"에 대해 논의하는 경향이 있지만 헌팅턴병 증상의 진행은 길고 느린 과정입니다. Moss는 TRACK-HD study으로부터 얻어진 정보를 사용하여 이러한 진행 과정을 이해합니다. TRACK-HD 연구에서 제공한 정보를 통해 Moss는 헌팅턴병 증상 진행에 대한 정교한 컴퓨터 모델을 구축 할 수 있었습니다. 그런 다음 그녀는 매우 영리한 질문을 던졌습니다- 헌팅턴병이 빠르게 (또는 천천히) 진행되는 사람들간에 유전적 차이의 상관관계가 있을까? 그들은 헌팅턴병 진행 코스가 특이한 TRACK-HD 참가자의 전체 게놈을 관찰하여 유전적 변화를 찾아보았습니다. 그들은 헌팅턴병 유전자 이외의 유전자 중에 변이가 헌팅턴병 증상의 진행률을 변화시키는 것을 발견했습니다. Moss는 DNA 복구 유전자의 변이가 헌팅턴병 진행 속도를 변화 시킨다는 사실을 알아냈습니다. 이것은 아직 명확하진 않지만 헌팅턴병에서 DNA 수리 과정이 중요하다는 압도적인 증거입니다. 이 연구의 분명한 메시지는 세포가 헌팅턴병 유전자 내 CAG 반복을 정확하게 복제하는 것이 매우 중요하다는 것입니다. 이 발견은 연구에 참여하고 DNA를 기부해주신 수천 명의 헌팅턴병 커뮤니티 회원들이 있었기에 가능했습니다. 이 유전연구는 대부분의 참가자가 연구를 위해 DNA를 기증했을 당시에는 존재하지 않았던 기술을 사용하여 수행되었습니다.

Chris Kay (UBC)는 다른 종류의 유전적 -헌팅턴병 유전자 자체의 시퀀스 변화- 다양성에 관한 회의내용을 다룹니다. Kay는 헌팅턴병 유전자의 CAG 영역 밖에서 생기는 작은 철자 변형들을 지도화시키고 있습니다. Kay는 CAG 확장이 있는 헌팅턴병 유전자에서 확장이 없는 유전자에서보다 훨씬 더 많은 변화들을 발견했습니다. 이는 헌팅턴병을 유발하는 CAG 확장의 역사적 기원과 세계분포를 이해하는 데 도움이 됩니다. 그것은 또한 돌연변이 헌팅턴병 유전자레벨을 선택적으로 감소시키기를 희망하는 연구자들에게 매우 흥미로운 타깃을 제공합니다.

Inserm의 Christian Neri는 헌팅턴병에서 FOXO라는 단백질과 그 역할을 연구합니다. FOXO는 뇌 세포가 ‘스트레스'에 대처할 수 있도록 도와 주는데, 이는 세포가 자신의 일을 더 하기 어렵게 만드는 어느 것이라고 과학자들은 말합니다. FOXO는 생존하고 스트레스에 대처하기 위해 세포가 사용할 수 있는 많은 대처 메커니즘을 제어합니다.

Matthias Mann은 "proteomics” 분야의 선구자입니다. 이 기술은 과학자들이 수천 개의 단백질 레벨을 동시에 정확하게 측정 할 수 있게 합니다. 유전자는 흥미롭지만 단백질이 세포의 대부분의 기능을 수행하기 때문에 Mann의 연구팀은 이것들을 측정 할 수 있는 뛰어난 도구를 개발했습니다. Mann의 그룹은 이제부터 헌팅턴병 진행상황을 추적할 수 있는 새로운 방법들을 찾기 위해 그들의 방법을 적용한 연구를 시작합니다.

“이 발견은 연구에 참여하고 DNA를 기부한 수천 명의 헌팅턴병 커뮤니티 회원이 있었기에 가능했습니다. ”

첫 번째 공적: 돌연변이 헌팅틴

Marcy MacDonald (MGH)는 헌팅턴병 유전자의 변이를 연구하며 경력을 쌓았습니다. MacDonald는 헌팅턴병 증상의 진행에 영향을 미치는 유전자 변이를 매핑하는 GeM-HD 컨소시엄의 핵심 멤버입니다. 그들은 7,000 명이 넘는 사람들의 DNA를 사용하여 헌팅턴병 진행에 영향을 주는 새로운 변이를 발견했습니다. 이 새로운 변이는 매우 드물어 수천 명의 자원 봉사자의 정보를 모아보았을 때 비로서 발견 할 수 있었습니다.

Darren Monckton (U. Glasgow) 은 헌팅턴병 유전자의 CAG 반복에 관심이 있습니다. 우리는 1993 년부터 헌팅턴병 유전자에서 CAG 반복의 확장이 모든 헌팅턴병케이스를 유발한다는 것을 알고 있습니다. 최근 Monketon과 다른 연구자들은 CAG 반복이 세포의 수명 기간 동안 길어질 수 있다는 것을 이해하게 되었습니다. Monckton 팀은 새로운 시퀀싱 기술을 사용하여 1,000 명 단위의 헌팅턴병 환자에서 헌팅턴병 CAG tract의 길이를 sensitive하게 측정할 수 있습니다. 그들은 CAG 트랙조직에서 드문 변형을 찾으므로 서 CAG트랙이 길어지는 것에 대해 더 잘 이해할 수 있기를 희망합니다. Monckton은 Hensman Moss 박사가 이전에 언급한 DNA 회복 유전자가 한 사람의 세포 내의 CAG 반복 확장에 영향을 미친다는 사실을 발견했습니다. (사이드 바: 유전자 검사 결과의 CAG 수치는 실제 값의 평균 정도이고 다른 세포들은 약간의 다른 수를 가지고 있습니다.) 왜 어떤 사람들이 더 빠르게 진행되는지에 대한 한 이론은 취약한 뇌 세포에서 CAG 수치가 증가하기 때문이라고 말합니다. 유전학자들은 이것을 CAG 반복으로 인한 '체세포적 불안정'이라고 부릅니다. 우리가 somatic instability”를 줄일 수 있다면 뇌 세포가 더 오래 생존하는 것을 도울 수 있기 때문에 이것에 대해 이해하는 것이 핵심 임무입니다. 또한 somatic instability 감소는 CAG 수치가 한 세대에서 다음 세대로 갈 때 증가하는 경향을 막을 수도 있습니다.

Kevin Weeks (UNC)는 세포가 DNA로부터 단백질을 만드는데 필요한 정보를 운송하는 화학 중간 매개체인 RNA에 관심이 있습니다. RNA는 종종 DNA에서 복사 된 문자의 선형 문자열로만 생각되지만 사실 중요한 역할을 하는 복합체로 접힌 구조를 이룹니다. Weeks의 연구실에서는 헌팅턴병 유전자로부터 만들어진 3D입체 RNA 구조에 대한 정확한 모델을 구축하고 있습니다. 이 구조는 헌팅턴병 유전자 내의 CAG 반복 수가 증가함에 따라 큰 3D RNA 구조변화가 생깁니다. 이러한 모양의 변화는 Weeks 팀에게 돌연변이 유전자의 RNA 레벨의 감소라는 독특한 목표를 제공합니다. 이것은 헌팅턴병에서 세포의 주 병인이라고 생각되는 돌연변이 헌팅틴 단백질을 만들지 못하도록 막는 새로운 방법을 열어 줍니다. 헌팅턴병이 성인기에 가장 빈번하게 발생하지만, Mark Mehler (Albert Einstein College of Medicine)는 매우 초기의 변화에 초점을 맞춥니다. 그는 헌팅턴병 유전자에서 매우 긴 CAG 확장을 가진 쥐의 뇌 발달에 미묘한 변화를 발견했습니다. 이러한 변화는 성인기에 뇌 세포를 더욱 취약하게 만들 수도 있습니다.

Alberto Ruzo (Rockefeller)는 또한 발달과정, 즉 수정란이 성인이 되는 과정에 대해서도 관심이 있습니다. 발달과정에서 “줄기 세포"라고 불리는 특수 세포는 분열되고 결국에는 성인이 가진 모든 세포 유형을 생산합니다. Ruzo는 헌팅턴병 유전자에서 CAG 반복의 증가를 제외하고는 유전적으로 동일한 새로운 줄기 세포를 만들었습니다. 이를 통해 그는 줄기 세포가 분열하여 성인의 장기로 자라나는 복합체의 형성과정을 연구할 수 있었습니다. 그들은 이때 더 긴 CAG반복을 가진 세포들의 모양은 어떻게 다른지를 관찰합니다.

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