최근 한 연구에서 CTEP라고 알려진 약물이 HD와 유사한 증상에 놀라울 정도로 도움이 된다는 것을 쥐 실험을 통해 보여주었습니다. 이는 잘 알려진 뇌 과정이 미래의 HD 연구에 있어 유용한 의약품 표적이 될 수 있다는 것을 의미하기 때문에 환영 받을만한 일입니다.

바쁜 뇌 세포

헌팅턴병은 연구자들이 공식적으로 HTT라고 부르는, 하지만 때로는 HD 유전자 라고도 알려진 유전자의 돌연변이로 인해 발생합니다. 이 유전자는 인체의 거의 모든 세포에서 사용되지만 특정 뇌 세포가 기능을 못하고 죽을 때만 문제가 발생합니다.

어떻게 모든 세포에서 발견되는 돌연변이 유전자가 특정 뇌 세포만을 손상시킬 수 있을까요? 솔직히 아무도 확신 할 수는 없지만 뉴런 (신경세포) 이라고 불리는 취약한 뇌 세포는 그들을 취약하게 만드는데 기여할지도 모르는 여러 가지 특징들을 가지고 있습니다.

그 중 가장 중요한 것 하나는 우리 뉴런이 기본적으로 하나의 작업을 수행하는 데 매우 전문화 되어있는데, 이는 한 세포에서 다른 세포로 화학적 메시지를 보내 다른 뉴런들과 의사 소통을 하는 것입니다. 우리의 두뇌가 정보를 수집하고 처리하며 행동을 수행할 수 있도록 가능케 하는 것이 이 화학적 소통을 통해서 입니다.

화학적 의사소통, 공식적으로 신경 전달이라 알려진 것은 중요하지만 매우 비용이 많이 듭니다. 뇌의 뉴런은 놀랍도록 열심히 일하고 놀라운 속도로 에너지를 연소시킵니다. 뇌는 체중의 약2 %이지만 혈당의 약 25%를 소비합니다. 에너지적 측면에서 우리의 불쌍한 뉴런들은 매일 마라톤을 달리는 것과 다름없습니다. 그것도 우리의 일생 동안 내내.

과흥분 기전

뉴런 사이의 의사소통은 두 개의 뉴런 사이의 공간으로 떠 다니는 작은 화학 물질들에 의존합니다. 이 화학 물질들은 뉴런이라고 불리는 뇌 세포들 사이에서 메시지를 전달하기 때문에 과학자들은 그것들을 신경전달 물질 이라고 합니다.

두뇌에서 가장 중요한 신경 전달 물질은 글루타메이트 라고 불리는 화학 물질입니다. 우리의 두뇌에서 글루타메이트는 그것이 전달되는 뉴런을 활성화시키거나 흥분시키는 신호입니다. 이것은 HD에 있어 정말로 중요합니다. 많은 연구자들은 HD가 흥분 독성 **이라고 부르는 과정에 의해 발생할 수 있다고 믿고 있습니다. 복잡하게 들리는 단어이지만 아이디어는 매우 간단합니다. 자극으로 인해 과흥분된 뉴런은 실제로 아프게 되고 결국에는 죽게됩니다.

이는 우리의 감각 중 청력과 비슷합니다. 우리의 귀는 우리의 환경에서 소음을 감지하는 능력이 뛰어난 데 거대한 제트기 옆에 서 있으면 소리가 너무 커서 청력이 손상 될 수도 있습니다. 많은 과학자들은 HD 돌연변이를 가진 사람의 뇌 깊숙한 곳의 특정 뉴런이 제트기 옆에 서있는 것과 같은 일, 즉, 그 뉴런이 지나치게 흥분되어 죽음을 맞이하는 현상을 겪고 있다고 생각합니다.

“에너지면에서 우리의 빈약한 작은 뉴런은 기본적으로 매일 마라톤을 달립니다. 우리 삶 내내. ”

이러한 아이디어를 바탕으로 2000년대 중반에 여러 연구자 그룹이 HD 생쥐를 mGluR5 라 불리는 특정한 글루타메이트 수용체 차단 약물로 치료했을 때 상당한 개선이 있었음을 알아내었습니다. 이와 같이 지나치게 흥분된 뉴런에 대한 글루타메이트 수용체 차단 약물은 청력에 있어서는 귀마개와 같습니다.

단기적 연구

이 아이디어는 뇌 질환을 연구하는 연구자들에게 매우 매력적이었으므로 mGluR5를 비롯한 글루타메이트 수용체를 차단할 수 있는 수많은 잠재적 약물들이 제약 회사를 통해 개발되었습니다.

대형 제약회사인 노바티스(Novartis)는 실제로 AFQ056으로 불리는 mGluR5를 차단하는 약물을 HD 환자에게 투여해보았습니다. 임상시험은 단기간- (32 일) 진행되었고, 약물이 HD 환자의 운동 관련 증상을 호전시키는지에 대한 질문에 집중했습니다.

결론적으로, 호전시키지 않았고 노바티스는 헌팅턴병에 대한 AFQ056 연구를 중단했습니다.

그러나 HD를 치료하는 방법 중 하나로서 흥분 독성을 늦추고자 하는 생각은 사라지지 않았습니다. 많은 연구자들은 흥분 독성이 올바른 방법으로 저해될 수 있다면 HD에서 유익 할 것이라고 계속해서 믿고 있습니다.

장기적 연구

오타와 대학교 (University of Ottawa)의 스티븐 퍼거슨 (Stephen Ferguson) 연구팀이 최근에 CTEP 라 불리는 또 다른 mGluR5 차단제가 HD 쥐 모델에 도움이 되는지 여부를 테스트하기 위해 착수했습니다. 그들은 매우 짧은 시간 (1 주) 동안 혹은 3 개월의 연장된 기간 동안 CTEP로 많은 수의 쥐들을 치료하는 매우 체계적으로 설계된 연구를 수행했습니다.

연구자들이 이해하고 있는 흥분 독성의 작용원리를 고려했을 때CTEP와 같은 약물 치료가 효과를 발휘하려면 연구가 연장되어야 할 필요가 있습니다. 또한 이것이 사실이라면 AFQ056을 사용했던 인간 대상 실험은 치료가 효과를 보일 만큼 길게 진행되지 않았기 때문에 실패했을 수도 있습니다.

Ferguson 팀은 HD 쥐에서 CTEP의 단기간과 장기간 치료를 비교함으로써 이 문제에 대해 매우 면밀히 조사할 수 있었습니다.

그들은 CTEP로 장기간 치료한 HD쥐들의 운동 증상이 단기간 치료했을 때보다 훨씬 더 많이 향상된다는 것을 관찰했습니다. 마찬가지로 사고능력 검사를 했을 때 CTEP로 치료한 HD 쥐들은 향상되었고 만성 (장기간) 치료에 의한 이점이 더 컸습니다.

연구가 끝나자 Ferguson의 연구실에서 모든 쥐들의 뇌를 검사했습니다. HD 환자와 마찬가지로 HD 생쥐의 뇌에는 현미경을 사용하여 볼 수 있는 세포 쓰레기 덩어리가 축적되어 있었습니다. 하지만 CTEP를 통해 장기적으로 치료받은 쥐는 이러한 쓰레기더미가 줄어들었고, 자동 먹이라는 세포 내 쓰레기 처리 시스템이 작동하고 있음을 나타내는 증후들 또한 증가했습니다.

“CTEP와 같은 약물 치료가 효과있기 위해서는 장기간 치료가 필요할 수 있습니다. ”

낙관론 갱신

이러한 결과는 CTEP와 같은 약물로 mGluR5를 차단하면 생쥐의 HD 증상이 개선되는데 도움이 될 수 있다는 것을 증명합니다. 노바티스가 쥐를 대상으로 시행하여 알아낸 장기적 치료가 단기간 치료보다 낫다는 사실을 통해, 이제는 헌팅턴병 환자를 대상으로 이러한 종류의 약물 효과를 더 장기간에 걸쳐 조사할만한 가치가 있다는 것을 알 수 있습니다.

이 성공적인 쥐 대상 연구는 HD 동물모델의 유용함을 보여주며, 인간 HD 환자에게 실행하기에는 너무 비싸거나 윤리적으로 시도가 어려운 종류의 아이디어를 실험 할 수 있다는 점을 시사합니다. Ferguson 연구팀은 치료에 대한 잠재적 가능성을 열어놓음으로써 HD 연구분야에 큰 기여를 하였습니다.

본 한글 기사는 영어원문을 의역하여 번역된 것으로서 일부 내용은 추가설명이 포함되거나 생략된 부분이 있을 수 있습니다.

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