현직 바이오 연구원이 주목한 바이오 뉴스와 트렌드를 기록합니다.
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뇌는 어떻게 의식을 제어할까?
시상은 어떤 생각을 인식하고 어떤 생각을 인식하지 못하는지 걸러낸다.
- 신경과학자들은 뇌가 자신의 생각 (의식적 지각이) 을 인식할 때 뇌 깊숙한 곳의 구조가 어떻게 활성화되는지 처음으로 관찰함
어떤 연구일까?
- 참가자들은 이미 심각하고 지속적인 두통 치료를 받고 있었으며 , 뇌 깊숙이 얇은 전극을 삽입하는 치료를 받았음
- 이를 통해 과학자들은 참가자들의 뇌 신호를 연구하고 의식 수준을 측정할 수 있었음
- 참가자들은 눈앞 화면에 아이콘이 번쩍이는 것을 인지하는지 여부에 따라 특정 방식으로 눈을 움직이도록 요청받음
- 아이콘은 참가자들이 아이콘의 출현을 절반 정도만 인지하도록 설계되었음
- 연구진은 과제 수행 중 시상과 피질을 포함한 뇌 여러 영역의 신경 활동을 기록
- 참가자들이 아이콘의 출현을 인지했을 때 시상과 전전두엽 피질의 활동은 인지하지 못했을 때와 현저히 달랐음
- 아이콘의 출현을 인지했을 때의 활동은 피질보다 시상 영역에서 더 일찍 나타났고, 더 강했으며, 두 영역에서 조화롭게 작동하는 것으로 보였음
- 이는 시상이 필터 역할을 하여 어떤 생각이 의식에 도달하고 어떤 생각이 도달하지 못하는지를 조절함을 시사함
앞으로는?
- 이 연구가 의식에서 시상의 역할에 대한 가장 정교하고 광범위한 연구 중 하나이지만 의식적 경험과 관련된 신경 활동을 실제로 포착했는지, 아니면 의식적으로 인지되지 않은 자극에 대한 주의를 추적했을 뿐인지에 대한 의문은 여전히 남아 있음
- 사람을 대상으로 추가 실험을 수행하고 원숭이의 뇌 활동을 자세히 조사할 계획
- Fang, Z. et al. Science 388, eadr3675 (2025).
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mpox 의 동물성 공급원: 다람쥐
연구자들은 아프리카의 야생 동물에 대한 장기간 감시를 통해 질병 발병의 미스터리를 풀었다.
- 원숭이두창 바이러스의 가장 큰 미스터리 중 하나는 '보유' 숙주, 즉 바이러스를 옮기고 감염시키지 않고 퍼뜨리는 동물을 찾아내는 것
- 과학자들은 서부 및 중앙 아프리카에서 발견되는 숲에 사는 설치류인 불발끈다람쥐( Funisciurus pyrropus ) 임을 밝힘
어떤 연구일까?
- '원숭이두창(monkeypox)'이라는 명칭은 1958년 실험실 원숭이에서 발견된 이 바이러스에서 유래되었지만, 연구자들은 오랫동안 아프리카의 설치류와 기타 소형 포유류가 숙주일 것이라고 의심해 왔음
- 지난 2 , 3년 에 발표된 연구 들은 이 바이러스로 인한 질병인 원숭이두창의 아프리카 발병이 동물에서 사람으로의 여러 차례의 전파 사건에 의해 촉진되었음을 보여주었음
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2023년 코트디부아르의 타이 국립공원에서 단서가 발견되었는데, 이곳 연구진은 수년간 그을음망가베이( Cercocebus atys ) 무리를 모니터링해왔음
그해 1월 말, 스위스 과학 연구 센터 연구진들은 이마, 가슴, 다리에 붉은 피부 병변이 있는 새끼 망가베이를 발견했고 이틀 후 죽었음
두 달 만에 이 질병은 80마리의 망가베이 중 거의 3분의 1에 달하는 개체로 확산되었고, 그중 4마리가 사망함
바이러스 시퀀싱을 통해 두 발병은 단일 감염원에서 유래했음이 밝혀짐
2022년 12월 6일, 연구진의 관심을 처음 끌었던 아기의 어미인 바코(Bako)라는 망가베이에서 채취한 대변 검체에서도 원숭이두창 바이러스가 검출됨
망가베이가 F. pyrropus를 사냥하고 먹는 것을 관찰했으며 바코의 대변 샘플이 양성으로 나오기 한 달 전에 망가베이를 감염시킨 바이러스와 동일한 바이러스가 가득한 F. pyrropus 사체를 발견했다는 것과 바코에서 가장 먼저 양성으로 나온 대변 샘플에서 F. pyrropus DNA를 확인하여 바코가 증상 없이 감염에서 살아남았고, 불발굽다람쥐를 먹은 후 바이러스에 감염되었다는 결론을 내림
앞으로는?
- 과학자들은 가끔 다람쥐에서 원숭이두창 바이러스를 발견했지만, 이는 종간 전파에 대한 최초의 증거
- 이 다람쥐가 숙주인지, 아니면 가끔 원숭이두창에 걸려 전염시키는 감수성 종일 뿐인지는 아직 확실하지 않음
- 특정 종이 보균 숙주임을 증명하려면 대부분의 동물이 병에 걸리지 않고 바이러스를 유지하고 배출할 수 있다는 증거가 있어야 한다고 말합니다. 하지만 F. pyrropus 의 경우 아직 이를 증명할 수 있는 증거는 없음
- 국유림에 서식하는 다람쥐를 포함한 소형 포유류의 현재 및 과거 원숭이두창 감염 사례를 조사할 예정
- 1980년 천연두 백신 접종 중단 이후 사람들의 면역력이 약화된 것이 지난 20년 동안 인간에게서 천연두 발생이 급증한 원인일 수 있음
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'투명 망토'를 착용한 뇌세포, 쥐의 파킨슨병 증상 완화
면역 체계를 회피하도록 설계된 뉴런이 세포 대체 치료법으로 활용될 수 있다.
- 면역 체계의 탐지를 피하도록 설계된 인간 뇌 세포가 파킨슨병 쥐 모델에서 근육 조절 능력을 성공적으로 회복시켰음
- 4월 10일 Cell Stem Cell 에 게재된 이 연구는 면역 체계로부터 세포를 'cloak'하려는 기존 노력을 기반으로 함
- cloaking 은 제2형 당뇨병과 파킨슨병부터 심부전과 실명에 이르기까지 다양한 질환에 대해 시험 중인 세포 대체 요법의 핵심 목표이며 이 연구는 조직 손상을 유발하는 면역억제제의 필요성을 없앨 것이라는 전망
어떤 연구일까?
- 세포가 면역 체계를 회피하도록 돕기 위해 연구진은 활성도를 높이기 위해 8개의 유전자를 변형하여 면역 투명 망토 역할을 하는 세포주를 만들었음
- 이 유전자들은 모두 태반세포와 암세포가 면역 감시를 자연적으로 회피하도록 돕는 것으로 나타남
- 예를 들어, 동일한 유전자 조합으로 조작된 생쥐 배아줄기세포는 생쥐에 이식했을 때 면역 탐지를 피할 수 있었음
- 쥐의 배아 세포 대신, 체내 대부분의 세포로 분화할 수 있는 인간 만능줄기세포를 사용했을 때, 이 세포들은 파킨슨병 치료에 적합한 신경 세포로 분화함
- 연구진은 면역 체계를 인간 면역 세포로 대체한 쥐에 이 신경세포를 주입했는데, 이 신경세포들은 거부 반응을 보이지 않았으며 이는 신경세포가 탐지를 피할 수 있었음을 시사함
- 신경세포의 기능 여부를 확인하기 위해 연구진은 파킨슨병 증상과 유사한 효과를 나타내는 신경독소를 투여한 쥐의 뇌에 신경세포를 주입했을 때, 이식 12주 후, 쥐의 근육 기능은 크게 향상되었음
앞으로는?
- 부작용을 막기 위해 8개의 immune-cloaking genes 외에도, 이식편이 암으로 발전할 경우 성장을 막는 '자살 유전자' 역할을 하는 아홉 번째 유전자가 포함
- 두 효소의 유전자가 서로 연결되어 만들어진 이 자살 유전자는 간시클로비르라는 약물에 의해 활성화될 수 있음
- 이 세포를 가진 쥐에게 이 약물을 투여했을 때, 세포 분열이 중단되어 안전 조치가 제대로 작동했음을 보여주었음
- 규제 기관이 9개나 유전자가 변형된 세포 치료제를 승인하도록 설득하는게 관건
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※인스타그램 계정 관련 공지※
안녕하세요. 연구원A입니다.
26일 저녁, 연구원A 인스타그램 계정이 해킹당하는 사고가 있었습니다. 다양한 복구 방법을 시도하였고 인스타그램 측에도 문의를 넣어 두었으나, 복구가 어려운 상황이라 대체 계정을 개설하였습니다.
불의의 사태로 번거로움을 드리게 되어 죄송한 마음뿐입니다.
앞으로도 변함없이, 뉴스레터를 통해서는 유용한 바이오 학계 뉴스와 인사이트를, 인스타그램을 통해서는 대학원생 일상 이야기와 공감 스토리를 전달 드릴 수 있도록 더 열심히 하는 계기로 삼겠습니다.
연구원 A 드림
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