UCLA, 스위스 연방 공과대학, 하버드 대학교 연구팀은 새로운 쥐 연구에서 척수 손상 후 기능적 활동을 회복하는 데 핵심 요소를 발견했습니다. 신경과학자들은 특정 뉴런을 원래의 목표 영역으로 다시 성장시키면 회복이 가능하지만 무작위 재생은 효과가 없다는 사실을 보여주었습니다.
Nature에 발표된 2018년 연구에서 팀은 설치류의 척수 손상 후 축삭(신경 세포를 연결하고 의사소통을 가능하게 하는 작은 섬유)이 다시 자라도록 촉발하는 치료법을 확인했습니다. 그러나 이 접근법이 심하게 손상된 척수에서 축삭을 재생하는 데 성공하더라도 기능적 회복을 달성하는 것은 여전히 중요한 과제로 남아 있습니다.
사이언스(Science) 저널에 발표된 새로운 연구에서 연구자들은 뉴런의 특정 하위 집단에 있는 축삭 재생을 본래의 표적 영역으로 유도하는 것이 생쥐의 척수 손상 후 의미 있는 기능 회복으로 이어질 수 있는지 여부를 결정하는 것을 목표로 했습니다. 그들은 먼저 부분적인 척수 손상 후 보행을 개선할 수 있는 신경 세포 집단을 식별하기 위해 첨단 유전자 분석 방법을 사용했습니다.
연구진은 특별한 지도 없이 단순히 척수의 병변 부위를 통해 이러한 신경 세포에서 축삭을 재생하는 것이 기능 회복에 아무런 영향을 미치지 않는다는 것을 발견했습니다. 그러나 연구자들이 이 전략을 개선하고 화학적 신호를 사용하여 이러한 축삭의 재생을 요추 척수의 자연 표적 영역으로 유인하고 유도했을 때 완전한 척수 손상을 입은 쥐 모델에서 보행 능력이 크게 향상되는 것이 관찰되었습니다.
이번 연구의 선임저자이자 UCLA 데이비드 게펜 의과대학 신경생물학 교수인 마이클 소프로니우(Michael Sofroniew) 박사는 “우리 연구는 축삭 재생의 복잡성과 척수 손상 후 기능 회복의 요건에 대한 중요한 통찰력을 제공한다”고 말했다. "이 연구는 축삭이 병변 부위에서 재생되도록 할 뿐만 아니라 의미 있는 신경학적 회복을 달성하기 위해 축삭을 자연 표적 영역으로 적극적으로 안내해야 할 필요성을 강조합니다."
특정 신경 하위 집단의 원래 목표 영역에 대한 예측을 재설정하는 방법을 이해하는 것은 대형 동물과 인간의 신경 기능 복원을 목표로 하는 치료법 개발에 대한 상당한 가능성을 가지고 있다고 연구원들은 말합니다. 그러나 연구자들은 또한 비설치류 동물에서 장거리 재생을 촉진하는 것은 복잡하며 복잡한 공간적, 시간적 특성을 가진 전략이 필요하다는 점을 인정했습니다.
그럼에도 불구하고 그들은 자신들의 연구에서 제시된 원칙을 적용하면 "부상 후 의미 있는 척수 복구를 달성하기 위한 틀이 열리고 잠재적으로 다른 형태의 중추 신경계 손상 및 질병 후 복구가 가속화될 것"이라고 결론지었습니다.