감사하는 날을 위한 외부 기고: 헌팅턴병이 신경과학의 가장 가치 있는 투자인 이유

매년 3월 23일 감사하는 날이면, 헌팅턴병(HD) 공동체는 이 일을 가능하게 하는 연구자, 임상의, 가족, 그리고 옹호자들을 생각하며 잠시 멈춰 서곤 해.

올해는 뉴욕대학교(NYU) 의공학 조교수이자 줄기세포 및 뇌 재생 전문 HD 연구자인 로이 마이몬 박사의 기고문을 공유하며 이 날을 기념하려고 해. 로이는 최근 발표한 오피니언 기사에서 HD가 독특한 유전적 명확성, 예측 가능한 질병 경과, 그리고 깊게 단결된 공동체를 바탕으로 뇌를 이해하고 복구하는 데 가장 강력한 진입점 중 하나가 될 수 있다고 제안했어.

이 글을 공유하기에 감사하는 날보다 더 좋은 날은 없다고 생각했어. HD는 신경과학에 정말 많은 것을 주었거든. 로이의 글이 그 이유를 설명해 줄 거야.

여기서 로이가 직접 쓴 기고문을 공유하게 되어 자랑스러워. 다음에 이어지는 내용은 그의 관점이며, 우리가 널리 알리고 싶은 목소리이기도 해. 바로 HD 과학에 입문해 흥미로운 문제뿐만 아니라 함께할 가치가 있는 공동체를 발견한 한 연구자의 이야기야.

이례적인 명확성을 가진 희귀 질환

신경과학에서 깔끔한 실험을 하기는 쉽지 않아.

대부분의 뇌 질환은 위험 유전자, 노화, 생활 방식, 그리고 우연이 얽힌 모자이크와 같아서 그 기원이 불분명한 경우가 많거든.

HD는 달라.

HD는 헌팅틴(HTT) 유전자의 특정 DNA 서열이 반복적으로 늘어나는 단 하나의 유전적 변이에서 시작돼. 충분히 긴 반복 서열을 물려받으면 반드시 병이 생기지. 이런 극명한 명확성 덕분에 HD는 과학적으로 매우 가치 있어.

내가 최근 Trends in Molecular Medicine에 기고한 “오늘날 신경과학에서 헌팅턴병이 최고의 투자인 이유”라는 에세이에서 주장한 내용이 바로 이거야. 이 기사의 제목은 해당 호의 표지를 장식했는데, 이는 HD가 뇌를 이해하고 복구하는 데 가장 강력한 진입점 중 하나일 수 있다는 단순한 아이디어를 반영한 거야.

분자 시계의 힘

HTT 유전자의 확장은 분자 시계처럼 작동해.

첫 비자발적 움직임이나 미묘한 인지 변화가 나타나기 수십 년 전부터 혈액 검사를 통해 누가 이 유전자 확장을 가졌는지 알 수 있지.

이런 예측 가능성을 제공하는 신경 질환은 거의 없어.

이러한 예측 가능성 덕분에 연구자들은 다른 질환에서는 거의 불가능한 질문을 던질 수 있어. 예를 들어, 신경세포가 죽기 시작하기 전에 개입하면 어떤 일이 벌어질까? 같은 질문 말이야.

예측 가능한 경로를 가진 질환

HD로 인한 뇌의 변화는 놀라울 정도로 일관된 패턴을 따라.

초기 손상은 운동과 의사 결정에 관여하는 뇌 심부 구조인 선조체에 집중돼. 시간이 지나면서 피질이라고 불리는 뇌 바깥쪽의 주름진 부분까지 영향을 받게 되지.

선조체 안에서도 어떤 신경세포는 특히 취약한 반면, 바로 옆의 세포들은 상대적으로 잘 견뎌내기도 해.

왜 어떤 세포는 약하고 어떤 세포는 강한지는 중요한 수수께끼야. HD는 이를 조사할 수 있는 통제된 시스템을 제공해 줘.

새로운 치료법의 시험장

HD의 유전적 원인이 매우 명확하기 때문에, 이 질환은 새로운 치료법의 시험장이 되었어.

안티센스 올리고뉴클레오타이드(ASO)는 해로운 헌팅틴 단백질의 생성을 줄이는 것을 목표로 해. 유전자 치료는 유전자의 출력을 조절하는 장기적인 유전적 지침을 전달하려고 시도하지. 다른 접근법들은 반복 서열 확장을 유발한다고 생각되는 DNA 복구 기전을 표적으로 삼아.

모든 임상 시험이 성공한 것은 아니야. 하지만 각각의 시험은 바이오마커, 약물 전달, 그리고 인간 뇌의 변화를 측정하는 방법에 대한 우리의 이해를 날카롭게 다듬어 주었어.

뇌가 스스로 재건될 수 있을까?

HD는 훨씬 더 야심 찬 질문을 던지기도 해.

성인의 뇌가 재생될 수 있을까?

선조체는 성인 뇌에서 새로운 신경세포를 생성할 수 있는 몇 안 되는 장소 중 하나인 뇌실하구역 근처에 위치해 있어.

우리와 다른 연구자들은 동물 실험을 통해 신경 발생이라고 불리는 이 새로운 신경세포 생성 과정을 촉진하면 손상된 회로를 부분적으로 재건할 수 있다는 것을 보여주었어. 다른 실험적 전략으로는 질병이 발생한 뇌 부위에 건강한 세포를 이식하는 방법도 있지.

이러한 아이디어들은 아직 초기 단계지만, HD는 독보적으로 측정 가능한 시험장을 제공해. 알려진 돌연변이, 정의된 표적 세포, 그리고 질병 발병까지의 예측 가능한 타임라인을 제공하니까.

만약 HD에서 재생이 가능하다면, 이는 더 넓은 의미의 신경 퇴행성 질환 치료에 대한 우리의 생각을 재정립할 수 있을 거야.

우리 연구실에서는 이 아이디어를 추진하고 있으며, HD를 모델로 사용하고 있어.

과학 뒤에 있는 사람들

HD를 특별하게 만드는 것은 생물학뿐만이 아니야. 사람들도 마찬가지지.

HD 세계는 이례적으로 단결되어 있어.

HD 환자, 과학자, 임상의가 같은 공간을 공유하는 생물 의학 분야는 거의 없어. 우리는 정기적으로 가족들을 만나고, 그들의 용기와 유머를 보곤 해.

우리는 함께 기뻐하고 함께 슬퍼해.

HD 연구를 단순히 생산적인 것을 넘어 깊이 개인적인 것으로 만드는 것은 바로 이런 문화야. 이 공동체에 합류하면 정말 중요한 무언가의 일부가 되는 거지.

HD 회의에서는 강연이 끝나도 과학은 멈추지 않아.

복도에서, 저녁 식사 자리에서, 때로는 예상치 못한 장소에서 아이디어가 계속 이어지지. 최근 한 회의에서는 나와 내 동료이자 친한 친구들인 HD 연구자 카를로스 칠론 마리나스와 소니아 바스케스-산체스가 컨퍼런스 기간 동안 빌린 캠핑카에서 즉석 파티를 열기도 했어. 그곳에서 과학자, 임상의, 가족들 사이의 대화가 밤늦게까지 이어졌지.

이런 순간들이 종종 새로운 협업의 불씨가 되곤 해.

이것이 이 분야가 그렇게 빠르게 움직이는 이유 중 하나야.

HD에 대한 투자가 모두에게 유익한 이유

HD는 전 세계적으로 약 4,000명당 1명꼴로 발생해.

그 숫자가 작아 보일 수도 있지만, 과학적 영향력은 엄청나.

HD에 투자된 모든 돈은 신경과학 전반의 발견을 가속화하는 도구, 모델, 바이오마커를 만들어내거든.

학생들에게 HD는 실제 치료법으로 이어지는 과학을 배우는 가장 빠른 방법 중 하나야.

후원자와 투자자들에게 HD는 자원을 투입하기에 이례적으로 효율적인 곳이지.

오늘날 HD 연구는 많은 학문을 아우르고 있어. 환자로부터 만들어진 줄기세포주, 질병 진행에 따른 증상의 면밀한 추적, 대규모 자연사 연구, 첨단 영상 기술, 유전자 치료 등이 모두 과학을 약물로 전환하는 파이프라인에 기여하고 있어.

분자 생물학과 임상 의학 사이에 이토록 완벽한 다리를 제공하는 질병은 거의 없어.

미래 발견의 허브

나는 뉴욕대학교(NYU)가 헌팅턴병 연구의 국가적 허브 역할을 하기에 독보적인 위치에 있다고 믿어.

대학은 단일 생태계 내에서 공학, 신경과학, 임상 의학, 데이터 과학을 연결해. 덕분에 분자적 통찰력에서 환자 대상 임상 시험으로 빠르게 나아갈 수 있지.

NYU는 유전자 치료, RNA 치료제, 바이오마커 개발, 컴퓨터 모델링 분야에서도 강력한 프로그램을 운영하고 있어.

마찬가지로 중요한 점은, 주요 임상 센터 및 HD 공동체와 가깝기 때문에 HD와 함께 살아가는 가족들과 지속적으로 소통할 수 있다는 거야.

뇌 복구를 위한 설계도

신경과학의 궁극적인 목표가 뇌를 복구할 수 있을 만큼 충분히 이해하는 것이라면, 헌팅턴병은 그 길로 가는 가장 직접적인 경로를 제공할 수 있어.

HD의 유전적 명확성은 복잡함을 기회로 바꿔줘.

HD의 연구 인프라는 투자를 영향력으로 바꿔주지.

그리고 그 공동체는 과학을 소속감으로 바꿔줘.

나에게 HD는 연구해야 할 질병 그 이상이야.

그것은 신경과학이 발견에서 치료로 나아가는 방법에 대한 설계도야.