헌팅턴병, 알츠하이머병, 파킨슨병과 같은 신경 퇴행성 질환은 뇌에 아밀로이드라고 하는 단백질 침전물이 축적되는 것이 특징입니다.
아밀로이드의 원인과 독성에 대한 광범위한 연구에도 불구하고 아밀로이드 형성의 초기 단계에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다.
하지만 이번에 발표된 획기적인 새 연구에서 eLife의 과학자들은 대부분의 주요 신경 퇴행성 질환에서 발생하는 아밀로이드 핵의 구조를 성공적으로 규명했습니다.
이들의 연구는 헌팅턴병과 같은 아밀로이드 관련 질환의 치료 방법에 대한 혁신적인 새 전략을 제시하기도 합니다.
아밀로이드 핵의 구조 풀기
신경 퇴행성 질환 수백만 명에게 영향을 미침 전 세계적으로 발생하고 있으며, 그 근본적인 메커니즘은 연구자들의 집중적인 연구의 초점이 되어 왔습니다.
하지만 과학자들은 오랫동안 아밀로이드 응집체의 축적이 많은 신경 퇴행성 질환에서 아밀로이드 형성이 실제로 어떤 역할을 하는지는 오랫동안 연구자들의 수수께끼였습니다. 스토워즈 부연구자인 랜달 하프만 박사는 다음과 같이 말합니다.“헌팅턴병, 알츠하이머병, 루게릭병의 가장 큰 미스터리 중 하나는 왜 질병이 아밀로이드와 일치하지만 아밀로이드 자체가 주범은 아닌지입니다.”하프만 박사는 이 수수께끼를 풀기 위한 새로운 연구의 주 저자 중 한 명이며, 이 연구 결과는 아밀로이드 핵의 구조와 형성에 대한 전례 없는 통찰력을 제공하는 것으로 보입니다. 헌팅턴병.
이 연구의 공동 제1저자인 테지 칸돌라(Tej Kandola) 박사와 슈리람 벤카테산(Shriram Venkatesan) 박사는 이 연구에서 주요 발견 중 하나를 이뤄냈습니다.
이들은 헌팅턴병의 원인이 되는 단백질인 헌팅틴 단백질의 아밀로이드 핵 구조를 규명했을 뿐만 아니라 핵이 단일 단백질 분자 내에서 형성되는 것을 관찰했습니다. 또한 연구팀은 이러한 단백질의 응집이 아밀로이드 구조의 형성이나 성장을 막는다는 사실을 알아냈습니다.
PolyQ 질병과 단백질 폴딩
헌팅턴병 및 기타 아밀로이드 관련 신경 퇴행성 질환과 같은 폴리글루타민(polyQ) 질환은 특정 단백질에서 글루타민 반복이 비정상적으로 확장되는 것이 특징입니다.
이러한 확장은 단백질의 잘못된 접힘과 응집으로 이어져 이러한 많은 질환과 관련된 아밀로이드 침착물을 형성합니다.
따라서 이 새로운 연구에서 헌팅턴병의 아밀로이드 핵을 규명함으로써 연구자들은 확장된 폴리글루타민 반복이 여러 신경 퇴행성 질환에서 단백질 오접힘과 독성을 유발하는 메커니즘에 대한 새롭고 더 나은 이해를 얻을 수 있게 되었습니다.
미래 치료제에 대한 시사점
이는 향후 치료 옵션에 어떤 의미가 있을까요?
하프만 박사는 다음과 같이 요약합니다.”지난 30년 동안 우리는 헌팅턴병 및 이와 관련된 치명적인 질병은 단백질에 약 36개 이상의 Q가 연속적으로 포함되어 뇌에 단백질 사슬을 형성할 때 발생하지만, 그 이유를 알지 못했습니다. 이제 우리는 그 사슬의 첫 번째 고리가 어떻게 생겼는지 알아냈고, 이를 통해 이를 막을 수 있는 새로운 방법을 발견했습니다.” 현재 헌팅턴병 치료제에 대한 연구는 헌팅틴의 돌연변이 수치를 낮추는 데 초점을 맞추고 있지만 지금까지는 성공하지 못했습니다. 하프만 박사 팀의 발견은 헌팅턴병 치료 옵션에 대한 접근 방식에 큰 패러다임의 변화를 가져올 수 있습니다.
헌팅턴병의 수치를 낮추려고 하기보다는 연구팀의 연구는 는 헌팅틴 분자를 선제적으로 표적화하여 핵 생성을 지연시켜 질병 진행을 늦추는 근본적인 치료 대안을 제시합니다.연구팀은 헌팅턴병뿐만 아니라 다음과 같은 잠재적 미래 치료법을 개발하기 위해 동물 모델과 뇌 오가노이드에서 이 접근법을 더욱 탐구할 계획입니다. 알츠하이머병, 파킨슨병 및 기타 다양한 아밀로이드 관련 질환에 대한 잠재적인 미래 치료법을 개발할 계획입니다.
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