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 *HTT*라고 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 전달*이라 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.

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 **AFQ056**으로 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 먹이**라는 세포 내 쓰레기 처리 시스템이 작동하고 있음을 나타내는 증후들 또한 증가했습니다.

# 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.