잠재적 치료법 연구를 위한 신경퇴행성 질환 맞춤형 동물 모델

신경퇴행성 질환 개요

신경퇴행성 질환의 발병 기전에는 타우 단백질 축적, 아밀로이드-β 침착, 신경망 진동 변화 등 다양한 요인이 작용합니다. 시냅스 및 뉴런 손실 또한 전두측두엽 치매, 알츠하이머병(AD)을 포함한 다수의 신경퇴행성 질환의 전형적인 특징입니다. 최근 연구에서는 다양한 신경퇴행성 질환 환자를 위한 잠재적 치료법을 탐구하기 위해 여러 신경퇴행 마우스 모델이 활용되고 있습니다.

신경 보호를 위한 잠재적 비침습적 치료법

신경 보호를 위한 잠재적 비침습적 치료법

이전 연구에서 연구자들은 비침습적 광 플리커(감각 자극을 이용한 감마 동조, GENUS)를 통해 감마 진동을 유도하면 여러 마우스 모델의 시각 피질 병리에 영향을 미치고, 아밀로이드 플라크와 인산화 타우가 감소하는 것을 확인했습니다¹. 해당 연구 논문에서는 GENUS가 신경퇴행 Tau P301S 및 CK-p25 마우스 모델의 시각 피질, 해마, 전전두피질에서 감마 진동을 동조시킬 수 있음을 입증했습니다. 신경퇴행 초기 단계부터 만성적으로 매일 GENUS를 적용한 Tau P301S 및 CK-p25 마우스는 여러 뇌 영역에서 뉴런과 시냅스 밀도가 유지되고 인지 기능이 개선되는 것으로 나타났습니다. 관련 전사체 및 인산단백체 데이터에 따르면 지속적인 GENUS 적용은 뉴런을 덜 퇴행적인 상태로 전환시켜 시냅스 기능을 개선하고 신경 보호 인자를 강화하며 뉴런의 DNA 손상을 감소시키고 소교세포 염증 반응을 감소시키는 것으로 확인됩니다.

다중 감각 감마 자극의 다양한 효과

다중 감각 감마 자극의 다양한 효과

최근 연구에서는 해마 CA1과 청각 피질(AC)에서 감마 주파수 신경 활동을 유도하는 청각 톤 자극을 설계하여 소교세포, 성상세포, 혈관계의 변화를 유도했습니다². 5XFAD 마우스에 1주일간 청각 GENUS를 적용한 결과 공간 및 인식 기억이 개선되고 AC와 해마의 아밀로이드가 감소했습니다. 또한 청각 GENUS는 P301S 타우병증 마우스 모델에서 인산화 타우도 감소시켰습니다.

청각과 시각을 결합한(또는 다중 감각) GENUS는 소교세포 군집 반응을 유도하고 내측 전전두피질의 아밀로이드를 감소시켰으며, 이는 개별 감각 자극을 적용했을 때는 확인되지 않은 효과였습니다. SHIELD를 이용한 전뇌 분석 결과 다중 감각 GENUS 적용 후 신피질 전체에서 아밀로이드 플라크가 광범위하게 감소하는 것으로 나타났습니다. 다양한 감각 양식의 GENUS를 통해 확인된 여러 효과는 해당 기술이 신경퇴행성 질환의 인지 기능 장애에 대한 잠재적 치료법으로서 유효함을 시사합니다.

신경퇴행성 연구 가속화를 위한 맞춤형 마우스 모델

신경퇴행성 연구 가속화를 위한 맞춤형 마우스 모델

P301S, CK-p25, 5XFAD 마우스 모델이 신경퇴행성 질환의 잠재적 비침습적 치료법에 대한 상기 연구의 기반을 제공했지만, 맞춤형 마우스 모델을 활용하면 각 연구에서 중요한 인체 시스템을 더 정확하게 재현하여 이러한 질환 상태에 대한 훨씬 더 명확한 정보를 얻을 수 있습니다. 이는 더 광범위한 침습적 치료법 연구에서 특히 중요하며, 특정 연구에 효과적인 동물 모델을 구축하면 in vivo 개념 증명 및 타당성 데이터를 빠르게 제공하여 장기적으로 상당한 시간 및 예산 절감 효과를 얻을 수 있습니다.

사이아젠의 독자적인 TurboKnockout^® 서비스는 귀하가 관심 있는 타겟에 맞춰 조건부 녹아웃(cKO), 리포터 녹인, 인간화 마우스 모델을 최단 6~8개월 만에 제공할 수 있습니다. TurboKnockout^®는 CRISPR/Cas9 기술 기반 전략에 비해 오프타겟 효과가 없고 생식계열 전달이 보장되며 모자이크 현상이 없고 floxed 영역의 크기 제한이 없는 등 여러 장점을 가지고 있습니다. 당사의 통합 역량을 바탕으로 귀하가 원하는 거의 모든 유전자 변이체를 업계 최고의 보증과 함께 제작할 수 있습니다.

당사 서비스에 대한 자세한 정보와 차기 프로젝트를 위한 무료 타겟팅 전략 설계 협력 방안이 필요하시면 언제든지 [email protected]로 문의해 주시기 바랍니다.

참고문헌

참고문헌

1. Adaikkan, C., Middleton, S. J., Marco, A., Pao, P., Mathys, H., Kim, D. N., . . . Tsai, L. (2019). Gamma Entrainment Binds Higher-Order Brain Regions and Offers Neuroprotection. Neuron,102(5). doi:10.1016/j.neuron.2019.04.011.
2. Martorell, A. J., Paulson, A. L., Suk, H., Abdurrob, F., Drummond, G. T., Guan, W., . . . Tsai, L. (2019). Multi-sensory Gamma Stimulation Ameliorates Alzheimer’s-Associated Pathology and Improves Cognition [Abstract]. Cell,177(2). doi:10.1016/j.cell.2019.02.014.