每年3月23日的感恩节,亨廷顿舞蹈症(HD)社区都会停下来反思那些让这项工作成为可能的研究人员、临床医生、家庭和倡导者。
今年,我们通过分享一篇来自罗伊·梅蒙博士的客座文章来纪念这个日子。梅蒙博士是纽约大学生物医学工程助理教授,也是一位专注于干细胞和大脑再生的HD研究员。罗伊最近发表了一篇评论文章,认为HD以其独特的遗传清晰性、可预测的疾病进程和高度团结的社区,可能是理解和修复大脑最有力的切入点之一。
我们认为没有比感恩节更适合分享这篇文章的日子了。HD已经为神经科学贡献了太多。罗伊的文章解释了原因。
在这里,我们自豪地分享罗伊以自己口吻撰写的客座文章。以下是他个人的观点,作为我们想要放大的声音:一位研究人员进入HD科学领域,不仅发现了一个引人入胜的问题,还找到了一个值得融入的社区。
一种具有非凡清晰度的罕见疾病
神经科学很少能进行干净的实验。
大多数大脑疾病是风险基因、衰老、生活方式和偶然因素的混合体,使得它们的起源变得模糊不清。
HD则不同。
它始于一个单一的基因扩增,即亨廷顿(HTT)基因中一段重复的DNA字母。如果你遗传了一个足够长的重复序列,你就会患上这种疾病。这种鲜明的清晰度使HD在科学上具有不可估量的价值。
这就是我在最近发表在《分子医学趋势》上的一篇论文中所阐述的观点,标题是“亨廷顿舞蹈症是当今神经科学的最佳投资”。这篇文章的标题成为了该期刊的封面,反映了一个简单的想法:HD可能是理解和修复大脑最有力的切入点之一。
分子时钟的力量
HTT扩增就像一个分子时钟。
在第一次不自主运动或微妙的认知改变发生之前的几十年里,血液检测就能揭示谁携带了这种扩增。
很少有神经系统疾病能提供如此的前瞻性。
这种可预测性使研究人员能够提出一个在其他地方几乎不可能提出的问题。例如,如果我们能在神经元开始死亡之前进行干预,会发生什么?
一种具有可预测病程的疾病
HD的大脑变化遵循一种惊人的一致模式。
早期损伤集中在纹状体,这是一个涉及运动和决策的深层大脑结构。随着时间的推移,大脑外层褶皱部分(称为皮层)的相连区域也会受到影响。
即使在纹状体内部,一些神经元特别脆弱,而它们的邻居却相对坚韧。
为什么有些细胞脆弱而另一些细胞强壮是一个主要的谜题。HD为研究这个问题提供了一个受控的系统。
新疗法的试验场
由于HD的遗传原因非常精确,这种疾病已成为新疗法的试验场。
反义寡核苷酸(ASO)旨在降低有害亨廷顿蛋白的产生。基因疗法试图提供持久的遗传指令来修改基因的输出。其他方法则针对被认为驱动重复扩增的DNA修复机制。
并非每项临床试验都成功了。但每一次都加深了我们对生物标志物、药物递送以及如何测量人类大脑变化的理解。
大脑能自我重建吗?
HD也提出了一个更雄心勃勃的问题。
成年大脑能再生吗?
纹状体位于室下区附近,这是成年大脑中少数能够产生新神经元的地方之一。
我们和其他人在动物研究中表明,促进这种产生新神经元的过程(称为神经发生)可以部分重建受损的回路。其他实验策略包括将健康细胞移植到患病的大脑区域。
这些想法仍处于早期阶段,但HD提供了一个独特的可测量试验场。它提供了已知的突变、明确的靶细胞以及可预测的疾病发作时间线。
如果再生在HD中奏效,它可能会重塑我们更广泛地思考治疗神经退行性疾病的方式。
在我的实验室里,我们推动这个想法向前发展,并使用HD作为模型。
科学背后的人
让HD独特的不仅仅是其生物学特性。还有它的人。
HD世界异常团结。
它是生物医学领域少数几个亨廷顿舞蹈症患者、科学家和临床医生共享同一空间的领域之一。我们经常见到患者家庭。我们看到他们的勇气和幽默。
我们一起庆祝,也一起悲伤。
正是这种文化使HD研究不仅富有成效,而且极具个人意义。当你加入这个社区时,你成为了真正重要事物的一部分。
在HD会议上,当演讲结束后,科学很少停止。
想法在走廊里、晚餐时,有时甚至在意想不到的地方继续交流。在最近的一次会议上,我和我的同事兼好友,也是HD研究人员的卡洛斯·奇隆·马里纳斯和索尼娅·巴斯克斯-桑切斯,甚至在会议期间租了一辆露营车,组织了一场即兴派对,科学家、临床医生和家庭之间的对话一直持续到深夜。
像这样的时刻常常会激发新的合作。
这也是该领域发展如此迅速的部分原因。
为什么对HD的投资惠及所有人
HD全球大约影响每4000人中的一人。
这个数字可能看起来很小,但其科学影响是巨大的。
投入HD的每一美元都会产生工具、模型和生物标志物,加速整个神经科学领域的发现。
对于学生来说,这是学习科学并真正将其转化为疗法的最快途径之一。
对于资助者和投资者来说,这是一个异常高效的资源部署场所。
今天,HD研究涵盖了许多学科。从患者身上建立的干细胞系、对症状与疾病进展的仔细跟踪、大型自然史研究、先进成像和基因疗法,都构成了一个将科学转化为药物的、不断增长的管线。
很少有疾病能提供如此完整的从分子生物学到临床医学的桥梁。
未来发现的中心
我相信纽约大学(NYU)具有独特的优势,可以成为亨廷顿舞蹈症研究的国家中心。
该大学将工程学、神经科学、临床医学和数据科学整合在一个生态系统内。发现可以从分子层面迅速转化为面向患者的临床试验。
纽约大学还拥有强大的基因疗法、RNA疗法、生物标志物开发和计算建模项目。
同样重要的是,它靠近主要临床中心和HD社区,能够与受HD影响的家庭保持持续的接触。
修复大脑的蓝图
如果神经科学的最终目标是充分理解大脑以修复它,那么亨廷顿舞蹈症可能提供了最直接的路径。
其遗传的清晰度将复杂性转化为机遇。
其研究基础设施将投资转化为影响力。
而其社区将科学转化为归属感。
对我来说,HD不仅仅是一个值得研究的疾病。
它是神经科学如何从发现走向治愈的蓝图。
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