Day3. 2017 년 Huntington ‘s The Disease Therapeutics 컨퍼런스의 마지막 날에는 헌팅턴병이 뇌에 미치는 영향과 또 뇌 세포를 이용하여 헌팅턴병을 치료하는 방법에 대한 최신 정보가 제공되었습니다.

뇌의 연결

UCLA의 Andrew Leuchter는 두뇌의 전기적 활동을 연구하여 헌팅턴병을 모니터링 하는 방법을 연구합니다. EEG (electroencephalogram) 전극은 뇌 활동을 직접 측정 할 수 있으며 컴퓨터로 변경된 활동 패턴을 파악할 수 있습니다. 동일한 변화 패턴은 인간뿐만 아니라 동물 모델 헌팅턴병에서도 연구 될 수 있으며 약물 검사를 도울 수도 있습니다. 약물이 뇌에 도움이 되는 경우 사고나 운동 장애의 변화보다 뇌파의 변화가 더 빠를 수 있습니다. 때문에 약물 테스트에 유용 할 수 있습니다.

현재 메릴랜드 대학 (University of Maryland)의 Joseph Cheer는 카나비스의 물질에 의해 자극을 받는 뇌 수용체를 연구합니다. 그는 그가 연구한 헌팅턴병 생쥐가 동기가 부족하다는 것을 알아차렸습니다. Cannabinoid 수용체는 카나비스의 약물분자에 대한 뇌의 반응을 조절하는데 헌팅턴병 뇌에서 그 수가 감소합니다. 카나비노이드 수용체 CB1을 자극하는 합성 약물은 헌팅턴병 생쥐의 동기를 회복시킵니다. 이것은 대마초가 헌팅턴병 치료법이라는 뜻은 아니지만 의미 있는 치료법을 생산할 수 있다는 유용한 연구 방향을 제시합니다.

다음으로, 노스웨스턴 대학 (Northwestern University)의 Joshua Callahan은 두뇌 내의 연결이 어떻게 헌팅턴병으로 변경되는지 연구합니다. 기초 신경절은 헌팅턴병 초기에 영향을 받는 뇌 영역의 이름입니다. 기초 신경절은 운동, 기분 및 동기 부여에 중요합니다. 그것들은 복잡한 방법으로 연결된 여러 영역으로 구성되어있어 유용한 활동을 만들어냅니다. 칼라한 (Callahan)은 멋진 '광 생성 (optogenetic)'기술을 이용하여 생쥐의 연결을 연구합니다. 그는 유색 광을 사용하여 중성자를 제어 할 수 있습니다.

Abdel Benraiss (Rochester)는 성장하고 분열하여 새로운 뇌 세포를 생산하는 드문 종류의 뇌 세포의 종류인 “뇌 줄기세포”를 연구합니다. 일반적으로 이 세포들이 새로운 형태로 분열하는 속도는 느리고 뇌의 작은 부위로 제한됩니다. Benraiss는 잠재적으로 손상을 복구 할 수 있도록 이 새로운 뇌 세포의 생성 속도를 높이는 데 관심이 있습니다. 헌팅턴병 마우스 모델에서 Benraiss는 헌팅턴병에서 뇌의 가장 손상된 부분 인 기저핵에서 새로운 뇌 세포를 생성 할 수 있었습니다. 놀랍게도, 새로운 뇌 세포는 그들이 태어난 성인의 뇌에서 적절한 연결을 하였습니다. Benraiss는 인간의 뇌 세포가 마우스 뇌에 물리적으로 주입되었던 멋지고도 이상한 실험에 대해 보고합니다. 주입 후, 인간의 세포는 마우스 뇌에서 성장하여 특정 유형의 마우스 뇌 세포를 대체합니다. 이 때 표적은 서로에게 메시지를 보내는 neurons 뉴런이 아닌 glial cells 신경세포입니다. 보통 대부분의 헌팅턴병연구는 뉴런에 중점을 두었지만 이 실험을 통해 Benraiss는 glia가 헌팅턴병 진행에 미치는 영향을 연구 할 수 있습니다. 놀랍게도, 건강한 glial 세포는 헌팅턴병 모델 마우스를 덜 아프게 하였습니다. 이는 이 세포가 우리가 지금까지 생각한 것보다 더 중요하다는 것을 암시합니다.

IBM 연구소의 James Kozloski는 헌팅턴병에서 뇌 회로가 어떻게 기능하는지를 포함하여 복잡한 현상을 이해하기 위해 컴퓨터 모델을 사용합니다. 또한 모델을 사용하여 TRACK-HD, ENROLL-HD 및 PREDICT-HD 연구 데이터를 기반으로 헌팅턴병의 증상 진행을 추적 할 수 있습니다. 이 모델들은 또한 뇌 영상만을 사용하여 대상자가 헌팅턴병을 가지고 있는지의 여부를 정확하게 예측할 수 있습니다.

Richard Ransohoff (Biogen)는 다른 뇌 질환에서 뇌의 “염증"이라고 불리는 과정을 연구합니다. “미글리아 (microglia)라고 불리는 전문화된 신경아 교세포는 뇌에 상주하는 면역 시스템 세포로 작용하여 손상에 대한 반응으로 활성화됩니다. Ransohoff는 기능을 하지 못하는 microglia가 여러 가지 다른 뇌 질환을 유발할 수 있음을 관중들에게 상기시킵니다. 정상적인 뇌 발달 동안 필요이상의 뇌 세포가 태어납니다 - 그들이 죽으면 치우는 것이 microglia의 일입니다. 이 과정은 병든 두뇌에서 다시 활성화됩니다. Ransohoff는 필요 이상으로 활성화된 microglia가 파편을 제거하는 헌팅턴병 두뇌의 사진을 보여줍니다. 이것은 연구자들에게 헌팅턴병 환자의 뇌의 퇴행을 느리게 하는 수단을 위한 시도를 하게 합니다.

Nathalie Cartier (U. Paris Sud) 는 뇌에서 특별한 종류의 지방인 콜레스테롤의 신진 대사를 연구합니다. 혈액에서는 너무 많은 콜레스테롤 수치가 나쁠 수 있지만 적절한 수준의 콜레스테롤 수치는 세포가 정상적으로 기능하는 데 중요합니다. 카르티에 그룹은 적정 콜레스테롤 수치를 유지하지 못하는 뇌세포는 결국 헌팅턴병에서 죽는 세포와 동일하다는 것을 입증했습니다. 그녀는 또한 뇌세포가 과잉의 콜레스테롤 제거에 도움이 되는 유전자를 전달할 수 있는 바이러스를 개발했습니다. 마우스 모델에서도 헌팅턴병관련 증상이 개선되어 이 접근법이 합리적인 것으로 나타납니다. 그녀는 잠재적인 사람실험을 위해 현재는 원숭이를 대상으로 실험 중입니다.

“앤드류 유는 피부 세포를 직접 뉴런으로 전환시키는 획기적인 기수을 개발했다. ”

모델 및 치료법으로 사용되는 세포

Anne Rosser (Cardiff U.)는 건강한 새로운 세포에 이식하여 손상된 뇌를 치료하는 것에 대해 오랫동안 관심을 보였습니다. Rosser는 2017-2018 년에 계획된 새로운 연구에 대해 젊은 뇌 세포를 2 ~ 3 명의 헌팅턴병 환자의 뇌로 이식하는 것에 대해 설명합니다. 이러한 유형의 치료를 위한 핵심 요구 사항은 이식을 위한 재생 가능한 건강한 세포의 공급입니다. Rosser는 이 작업을 위해 신중하게 통제 된 세포원을 개발하기 위해 일하는 대규모 유럽연구자 컨소시엄의 일부입니다. 이 세포가 동물의 뇌에 이식되면 생존하여 올바른 유형의 뇌 세포가 됩니다. Rosser의 컨소시엄은 원숭이에게 동일한 유형의 세포를 주사하여 큰 두뇌에서 어떻게 생존 하는지를 이해합니다. 헌팅턴병에서 가장 취약한 세포는 성인 뇌의 세포 중 절반에 해당하는 뇌 세포인 뉴런입니다. 우리가 헌팅턴병 환자로부터 피부 세포 (그리고 몇 가지 다른 유형)는 키울 수는 있지만 살아있는 뇌에서 뉴런을 채취해 연구하는 것은 불가능합니다.

앤드류 유 (Wash U.)는 피부 세포를 직접 뉴런으로 전환시키는 주목할만한 방법을 개발했습니다. 그가 피부 세포의 작은 표본을 가져 와서 그가 발견한 여러 화학 물질을 추가하면 피부 세포는 접시에서 뉴런으로 변합니다. 그는 세포가 정말로 뉴런임을 증명하기 위해 진행하고 있는 매우 설득력 있는 실험실 연구에 대해 설명하고 있습니다. 그는 새로운 뉴런을 보통 뇌 깊숙이 위치한 헌팅턴병에서 가장 취약한 종류의 뉴런으로 정확히 만들어낼 수 있습니다. 이러한 세포가 어떻게 기능을 상실하고 궁극적으로 헌팅턴병 때문에 죽는지를 이해하고자 할 때 이것은 큰 이점입니다. 현재 유 연구원은 대조군과 헌팅턴병 환자에서 이 세포를 만들어내고 있습니다.

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