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UCLA, 뇌 손상 복구를 위한 첫 뇌졸중 재활 약물 발견 (2025)

 (stemcell.ucla.edu)
1P by GN⁺ 4시간전 | ★ favorite | 댓글 1개
  • UCLA Health 연구진은 생쥐에서 물리 재활 효과를 재현하는 약물로 뇌졸중 후 운동 제어 회복을 유의미하게 이끌어냄
  • 뇌졸중 회복에는 아직 치료 약물이 없어 환자는 오래 지속하기 어려운 고강도 재활에 의존하며, 효과도 제한적임
  • 뇌졸중은 손상 부위에서 떨어진 뇌세포 연결까지 끊어 움직임과 보행에 필요한 뇌 네트워크의 협응 발화를 방해함
  • 성공적인 재활은 생쥐와 인간 모두에서 감마 진동을 되돌렸고, 생쥐에서는 parvalbumin neuron 연결도 복구함
  • UCLA 연구실에서 개발한 DDL-920은 parvalbumin neuron을 흥분시켜 감마 진동을 만들며, 임상 전 안전성과 효능 검증이 필요함

연구 결과와 치료 공백

  • UCLA Health 연구진은 뇌졸중 뒤 물리 재활이 만드는 효과를 모델 생쥐에서 재현하는 첫 약물을 발견함
  • Nature Communications에 게재된 연구는 재활이 뇌에 미치는 효과의 기전을 바탕으로 후보 약물 2개를 시험했고, 그중 하나가 생쥐에서 뇌졸중 이후 운동 제어 회복을 유의미하게 만듦
  • 뇌졸중은 성인 장애의 주요 원인이며, 대부분의 환자는 뇌졸중 영향을 완전히 회복하지 못함
  • 뇌졸중 회복 분야에는 아직 약물이 없어 환자는 물리 재활에 의존해야 하고, 그 효과도 제한적임
  • 제한 요인 중 하나는 대부분의 환자가 회복에 필요한 재활 강도를 지속하기 어렵다는 데 있음
  • 뇌졸중 회복은 심장학, 감염병, 암처럼 질환을 치료하는 약물이 있는 의학 분야와 다름
  • UCLA Neurology 교수 겸 의장 S. Thomas Carmichael은 수십 년간 이어진 물리의학 접근을 분자의학 시대로 옮기고, 환자가 재활 효과를 내는 약을 복용할 수 있게 하는 것을 목표로 삼음

뇌졸중이 끊어놓는 뇌 연결

  • 실험실 뇌졸중 생쥐 모델과 뇌졸중 환자 조사에서 손상 부위에서 떨어진 영역의 뇌 연결도 사라지는 현상이 확인됨
  • 뇌졸중 부위에서 멀리 떨어진 뇌세포도 다른 뉴런과의 연결을 잃음
  • 그 결과 뇌 네트워크가 움직임과 보행 같은 행동을 위해 함께 발화하기 어려워짐
  • 뇌졸중 뒤 사라지는 연결 일부는 parvalbumin neuron에서 발생함

감마 진동과 parvalbumin neuron

  • parvalbumin neuron은 감마 진동(gamma oscillation)이라는 뇌 리듬을 만드는 데 관여함
  • 감마 진동은 뉴런들을 연결해 움직임 같은 행동을 만들어내는 협응 네트워크 형성을 도움
  • 뇌졸중은 뇌에서 감마 진동을 잃게 만듦
  • 성공적인 물리 재활은 실험실 생쥐와 인간 모두에서 감마 진동을 되돌림
  • 생쥐 모델에서는 재활이 parvalbumin neuron의 잃어버린 연결을 복구함

DDL-920의 작용과 검증 과제

  • Carmichael 연구팀은 뇌졸중 이후 감마 진동을 만들어낼 수 있는 후보 약물 2개를 식별함
  • 후보 약물들은 parvalbumin neuron을 흥분시키도록 특정하게 작동함
  • 공동저자 Varghese John의 UCLA 연구실에서 개발한 DDL-920은 생쥐에서 운동 제어를 유의미하게 회복시킴
  • DDL-920은 물리 재활의 주요 효과를 모방해 회복을 촉진하는, 재활 뇌 회로 안의 독특한 약물 표적을 보여줌
  • 이번 연구는 재활 효과의 바탕이 되는 뇌 기질과 회로를 식별했고, 물리 재활의 핵심 효과를 모방해 회복을 촉진할 수 있는 약물 표적을 해당 재활 회로에서 찾아냄
  • DDL-920이 인간 임상시험 대상으로 고려되려면 안전성과 효능을 이해하기 위한 추가 연구가 필요함

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GN⁺ 4시간전  [-]
Hacker News 의견들

  • 뇌졸중은 뇌세포 사멸을 일으키고, 거기서 되돌아올 방법은 없다고 이해했음. 그런데 신경과 의사들은 “멍든” 뇌세포를 말했고, 몇 주·몇 달·몇 년 뒤에도 기능 회복이 보일 수 있다고 했음
    여기서 UCLA 연구는 살아남은 먼 네트워크의 연결 단절과 잃어버린 리듬을 겨냥하는 듯함. 다만 아직까지는 경색 중심부에서 세포가 죽어 사라진 기능을 되살릴 수 있는 개입은 상상하기 어렵다고 봄

    • 이 연구는 연결을 다루는 내용으로 보임
      해마 바깥의 뇌세포 사멸은 재생되지 않지만, 연결과 네트워크는 재생될 수 있다고 이해하고 있음
      뉴런끼리 연결을 다시 만드는 현상은 꽤 오래전부터 주류에 가까웠다고 알고 있음. 뇌가 새 세포를 만들지는 못해도 세포 사이 연결을 다시 배선할 수 있다는 뜻임. 기사도 세포 재생이 아니라 연결 재배선을 말하는 듯함
      재배선을 자극하는 약물 후보도 많이 나오고 있음:
      https://www.nia.nih.gov/news/new-drug-candidate-targeting-sy...
      https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8190578/
      https://www.medicalnewstoday.com/articles/324410
    • 부상이나 다른 문제로 뇌의 큰 비율이 없는데도 겉보기에는 정상적인 삶을 사는 사람들이 있음
      https://www.cbc.ca/radio/asithappens/as-it-happens-thursday-...
    • 뇌는 회복탄력성을 위해 필요한 것보다 훨씬 많은 뉴런으로 구성돼 있다고 이해하고 있음. 그래서 어떤 부분에 “멍”이 들고 상당수 세포가 죽어도 100% 기능할 수 있음. 손가락 하나 없는 프로그래머 같은 느낌임
      문제는 어떤 부분의 세포가 전부 죽었을 때에야 드러남
      그래서 뇌 질량이 작은 까마귀도 꽤 영리하고, 뇌 크기와 지능을 단순히 동일시하는 주장은 틀렸다고 봄. 물론 비전문가로서의 이해임
    • 죽은 뇌세포의 일을 다른 영역이나 뉴런이 맡도록 뇌가 배우는 것에 더 가까움. 허혈로 죽은 뇌세포는 죽은 것이고, 보통 미세아교세포가 치우며 시간이 지나면 허혈이 있던 자리에 결손이 남음
    • 언젠가는 죽은 세포에서 뉴런 연결을 되살리는 식으로 신경망을 부활시킬 수 있지 않을까 궁금함. 뉴런이 죽으면 연결은 남아 있지만 휴면 상태가 되는 것처럼 상상됨

  • Ted Chiang의 “Understand”를 읽었다면 이 제목을 보고 왜 눈이 휘둥그레졌는지 알 것임. 안 읽었다면 영화 Arrival의 원작 단편이 들어 있는 “Stories of Your Life and Others”에 수록돼 있음

    • Ted Chiang의 “Understand” 단편을 아주 좋아하지만, 이 연구를 너무 과장해서 받아들이는 듯함. 뉴런 성장이 늘 높은 지능으로 이어지는 것도 아니고, 경험 적응이라는 자연스러운 과정으로 체계적으로 경로가 자라는 게 아니면 여러 퇴행성 효과를 낳을 수도 있음
    • 몇 달 전에 읽었는데 바로 그 생각이 났음. Flowers for Algernon을 극단까지 밀어붙인 느낌임
    • 영화가 Vonnegut의 Slaughterhouse 5에서 영감을 받은 줄 늘 생각했음. 전제가 같고 외계인도 어느 정도 비슷해 보였음. Vonnegut는 농담으로 뒤집힌 변기솔 같다고 묘사했음

  • 해당 화합물은 이것임: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39106304/

  • 궁금한 건 이게 알츠하이머에도 작동하느냐임

  • 사이키델릭이 뇌가 어린 시절처럼 스스로 재배선할 수 있는 결정적 시기를 여는 데 효과적이라는 근거가 있다고 이해하고 있었음. 이것과 관련이 있는지 궁금함
    https://academic.oup.com/brain/article/148/6/1862/8052899?gu...

  • “목표는 뇌졸중 환자가 복용하면 재활 효과를 내는 약을 만드는 것”이라는 설명은 정말 놀랍게 들림
    심한 뇌졸중을 겪은 두 사람을 알고 있는데, 한 명은 회복 가능성이 더 큰 사람에게 자원을 우선 배분하는 기준에 따라 물리치료가 좌우됐고, 다른 한 명은 물리치료와 언어치료를 몹시 싫어해 참여나 운동을 자주 거부했음
    회복에 직접 도움이 안 되더라도 이런 약이 있었다면 관련된 모두의 스트레스가 줄었을 것 같음

  • 이런 치료가 다른 신경퇴행성 질환에도 도움이 될 수 있을까?

  • 완전한 비전문가로 묻자면, 이런 감마 진동을 전자 장치, 어쩌면 이식형 장치로 만들어낼 수 있을까?
    검색해 보니 날짜상 꽤 새로운 분야처럼 보임:
    https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/jou...
    “로봇 재활과 임상 유사 비침습 40Hz 경두개 교류 자극을 결합해, 움직임 관련 감마 대역 파워 회복, PV-IN의 부적응 네트워크 동역학 개선, 전운동피질의 PV-IN 연결 증가를 통해 유사한 운동 개선을 달성했다”는 내용임
    이런 환자에게 외골격을 제공하는 것도 당장의 작업 수행뿐 아니라 회복 과정의 일부로 도움이 될 수 있어 보임

  • …수컷 생쥐에서임
    영리한 대학들은 이런 보도자료의 목적이 인용 수나 h-index 같은 측정 가능한 가시성을 높이는 데 있다는 걸 아는 PI를 원한다고 봄. 그래서 논문 홍보용 보도자료 제목이 정확한지는 크게 중요하지 않음
    제목은 언제든 편집자 탓으로 돌릴 수 있고, “달즙으로 세계 평화 해결”이라고 써도 됨. 부총장은 부정적 반응이 생길 때만 신경 쓸 것임. 그래서 홍보팀의 일은 역풍이 없을 만큼 최대한 과장하는 것임

    • 모든 약이 원래 거기서 시작하는 것 아닌가? 그래도 제목이 전체 내용을 말해주지는 않음

  • 생쥐에서 이걸 어떻게 시험할까? 뇌 발작을 유발하나?

    • 뇌졸중 유형에 따라 여러 기법이 있음
      도구를 삽입해 특정 동맥을 기계적으로 막거나, 감광제를 주입한 뒤 레이저로 표적 혈전을 만들거나, 응고제를 주입하거나, 질식시키거나, 혈관 용해제를 주입한 뒤 자기 혈액을 다시 넣는 방식 등이 가능함
      이런 연구가 왜 필요한지는 이해하지만, 직접 하지는 못할 것 같음
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