신경과학을 위한 McKnight 기부 기금은 2023년 뇌 장애 신경생물학 상을 받을 4개의 프로젝트를 선택했습니다. 뇌 질환 생물학 연구에 총 $120만 달러의 자금이 지원될 예정이며, 각 프로젝트는 향후 3년 동안 매년 $100,000를 받게 되어 프로젝트당 총 $300,000의 자금이 지원됩니다.
뇌 장애 신경생물학(NBD) 상은 신경 및 정신 장애의 생물학적 메커니즘을 연구하는 미국 과학자들의 혁신적인 연구를 지원합니다. 이 상은 잠재적으로 뇌와 신경계에 대한 실험실 발견으로 이어질 수 있는 협업 및 학제간 응용을 장려하여 인간 건강을 개선하기 위한 진단 및 치료법을 제공합니다.
추가적인 관심 분야는 환경이 뇌 장애에 미치는 영향입니다. 어린 시절의 환경적 스트레스는 나중에 신경학적, 정신적 장애를 일으키는 강력한 처분 요인입니다. 연구에 따르면 유색 인종 공동체는 환경(예: 기후, 영양, 화학 물질 노출, 오염)부터 사회(예: 가족, 교육, 주택, 빈곤)에 이르는 다양한 스트레스 요인에 걸릴 위험이 더 높습니다. 임상적 관점에서 환경 요인이 뇌 질환에 어떻게 영향을 미치는지 이해하는 것은 효과적인 치료법을 개발하는 데 필수적입니다.
"올해 McKnight 뇌 장애 신경생물학 수상자 그룹은 뇌 연구의 최전선에 있으며 이미 몇 가지 놀라운 발견을 했습니다"라고 수상 위원회 의장이자 신경학 및 약리학 교수인 Ming Guo 박사가 말했습니다. UCLA 데이비드 게펜 의과대학. “그들이 하고 있는 연구는 전 세계 수백만 명의 사람들에게 영향을 미치는 파괴적인 질병인 ALS, 간질, 비만, 뇌암 치료로 이어질 가능성이 있습니다.”
이 상은 1953년 McKnight 재단을 설립하고 뇌 질환 연구를 지원하고자 했던 William L. McKnight의 관심에서 영감을 받았습니다. 그의 딸인 Virginia McKnight Binger와 McKnight 재단 이사회는 1977년 그를 기리기 위해 McKnight 신경과학 프로그램을 설립했습니다.
매년 여러 상이 수여됩니다. 올해의 4명의 수상자는 다음과 같습니다.
워싱턴주 시애틀 소재 Fred Hutchinson 암센터 기초과학부 부교수
지방세포-뇌 미토콘드리아 신호전달 및 이것이 뇌 기능에 미치는 영향
매사추세츠주 보스턴 브리검 여성병원 및 하버드 의과대학 신경과 조교수
신경교종의 신경생물학: 종양 성장을 지시하는 악성 신경 회로 이해
올해 접수된 의향서가 164건으로 경쟁이 매우 치열합니다. 저명한 과학자들로 구성된 위원회는 편지를 검토하고 소수의 연구자를 초대하여 전체 제안서를 제출하도록 합니다. 위원회에는 Guo 박사 외에도 캘리포니아 대학교 샌디에고 캠퍼스의 Sue Ackerman 박사; Susanne Ahmari, MD, Ph.D., 피츠버그 의과대학; Andre' Fenton, Ph.D., 뉴욕대학교; Tom Lloyd, MD, Ph.D., 존스 홉킨스 의과대학; 미네소타 대학교 Harry Orr 박사.
의향서 마감일 2024년 시상식 2023년 11월 1일입니다.
신경 과학을위한 McKnight 기금 기금 소개
신경 과학을위한 맥나이트 기증 기금 (McKnight Endowment Fund for Neuroscience)은 미네소타 주 미니애폴리스의 맥나잇 재단 (McKnight Foundation)이 전적으로 기금을 조성하고 전국 각지의 저명한 신경 과학자들이 이끄는 독립적 인 조직입니다. McKnight 재단은 1977 년부터 신경 과학 연구를 지원해 왔습니다. 재단은 3M Company의 초기 지도자 중 한 명인 William L. McKnight (1887-1978)의 의도 중 하나를 수행하기 위해 1986 년 기증 기금을 설립했습니다.
뇌 장애 신경생물학상 외에도 기부 기금은 McKnight Scholar Awards를 통해 연례 시상 자금을 제공하여 연구 경력의 초기 단계에 있는 신경과학자들을 지원합니다.
뇌 장애 상 신경 생물학 상
구오 준지에 박사., 코네티컷주 뉴헤이븐 소재 예일대학교 의과대학 신경과학 조교수
C9orf72 ALS/FTD의 반복 확장 자가 엑손화 메커니즘 및 기능
DNA 복제 과정이 복잡한 만큼 때로는 오류가 발생하기도 합니다. 일부 신경 질환은 짧은 DNA 세그먼트가 수백 개 이상의 복사본으로 계속해서 반복되는 NRE(뉴클레오티드 반복 확장)라는 특정 유형의 오류와 관련이 있습니다. 이러한 반복이 게놈에서 발생하는 경우: RNA 스플라이싱이라는 유전자 발현의 중요한 단계 동안 DNA에서 전사된 RNA의 특정 조각(엑손)만 함께 결합되어 최종 메신저 RNA가 되는 반면 나머지 RNA 서열(인트론)은 엑손 사이는 분해될 것이다.
그러나 어떤 경우에는 NRE가 포함된 인트론이 분해되지 않지만 신경 세포에 유해한 다양한 반복 단백질 생성을 지시합니다. 잘 알려진 예는 근위축성 측삭 경화증(ALS 또는 루게릭병)과 전두측두엽 치매(FTD)의 가장 흔한 유전적 원인인 C9orf72라는 유전자 내의 인트론 NRE입니다. 그의 연구에서 Guo 박사는 이 인트론 NRE가 어떻게 RNA 접합을 방해하고 독성 반복 단백질의 생성을 유발하는지 밝히기를 희망합니다.
Guo와 그의 팀은 먼저 인트론이 분해를 피할 수 있도록 스플라이싱 패턴을 변경할 수 있는 다양한 NRE 돌연변이를 테스트할 것입니다. 그들의 두 번째 목표는 스플라이싱 패턴의 이러한 변화가 C9orf72 NRE RNA가 세포핵에서 세포질로의 수출을 증가시키고 독성 반복 단백질의 생성을 지시하는 데 중요하다는 가설을 테스트하는 것입니다. 마지막으로 그들의 연구는 각 세포가 RNA를 접합하는 방식의 차이가 운동 뉴런과 같은 특정 유형의 신경 세포가 ALS에서 더 취약한 이유를 설명할 수 있는 가능성을 탐구할 것입니다.
Juliet K. Knowles, MD, PhD, 캘리포니아주 팔로알토 소재 스탠포드 의과대학 신경학 조교수
적응 및 부적응 수초화의 뉴런-OPC 시냅스
간질 전문 소아 임상의로서 Knowles 박사는 이 신경 장애(실제로는 서로 관련되어 있지만 별개의 여러 질병의 집합)가 어떻게 경험되고 어떻게 진행되는지 직접 확인합니다. 신경과학자로서 그녀는 방법과 이유를 밝히는 데 도움을 줄 수 있는 기회를 얻었습니다. Knowles와 그녀의 팀은 발작 및 소발작을 특징으로 하는 일반적인 형태의 질병인 전신 간질 환자의 수초화에서 신경 활동의 역할에 대한 연구에 집중하고 있습니다.
수초화는 뉴런의 축삭(돌기)이 미엘린으로 둘러싸이는 과정으로, 축삭 신호 전달 속도를 높이고 신경망을 더욱 효율적으로 만듭니다. 이 과정에는 미엘린을 생성하는 세포인 희돌기교세포로 발전할 수 있는 희소돌기아교세포 전구세포(OPC)가 포함됩니다. 이전 연구에서 Knowles는 결신 발작의 신경 활동이 발작 회로의 수초화를 촉진하여 이를 더욱 효율적으로 만든다는 사실을 발견했습니다. 이는 결신 발작 빈도 및 심각도의 증가로 이어지는 것으로 보입니다. Knowles와 그녀의 팀이 신경 활동에 대한 OPC의 반응을 차단했을 때 발작으로 인한 수초화가 발생하지 않았고 발작도 진행되지 않았습니다.
Knowles의 새로운 연구는 이제 이것이 어떻게 일어나는지 탐구하고 미래 치료법에 대한 가능한 접근법을 식별할 것입니다. 한 가지 목표는 간질 및 건강한 마우스 모델 모두에서 OPC 시냅스에 대한 뉴런을 문서화하는 것입니다. 두 번째 목표는 건강한 쥐나 간질 쥐에서 뉴런-OPC 시냅스 활동과 시냅스 유전자 발현을 비교하는 것입니다. 특히 발작에 의해 촉진된 수초화가 학습에 의해 촉진된 수초화와 어떻게 다른지에 초점을 맞춥니다. 세 번째 목표는 희소돌기아교세포의 시냅스 후 수용체를 방해하는 것이 발작뿐만 아니라 간질의 영향을 받는 개인에게 흔히 나타나는 수면 장애 및 인지 장애와 같은 관련 증상의 측면에서 간질의 진행에 어떻게 영향을 미치는지 탐구하는 것입니다.
아킬라 라잔, 박사, 워싱턴주 시애틀 소재 Fred Hutchinson 암센터 기초과학부 부교수
지방세포-뇌 미토콘드리아 신호전달 및 이것이 뇌 기능에 미치는 영향
장기와 뇌 사이의 의사소통은 동물의 생존과 건강에 매우 중요합니다. 신호는 신체가 더 많은 에너지를 필요로 하거나 배가 고프거나 잠을 자거나 움직이거나 수많은 다른 작업을 수행해야 할 때 뇌에 알려줍니다. 그러나 최근 연구에 따르면 의사소통에는 호르몬 이상의 것이 포함될 수 있으며, 물질 패킷도 뇌 세포로 전달될 수 있습니다. Rajan 박사의 연구는 지방세포(지방세포)가 미토콘드리아(다른 역할 중에서 에너지를 생성하는 세포 내 소기관)의 일부를 뇌로 보내는 현상과 이것이 뇌 기능에 어떤 영향을 미치는지에 초점을 맞추고 있습니다.
이전 연구에 따르면 이러한 미토콘드리아 조각이 뇌에 도달하면 Rajan 팀이 연구하는 파리 모델이 특히 고당분 식품에 대해 더 배고프게 되어 비만의 순환을 촉진하고 물질을 더 많이 보내는 것으로 나타났습니다. 비만과 수면 장애 및 인지 저하를 포함한 다양한 신경 장애 사이에는 상관관계가 있는 것으로 알려져 있으며, 이 새로운 연구는 이러한 연관성을 밝히고 잠재적으로 미래 치료법의 목표를 식별할 수 있기를 희망합니다.
파리 모델을 사용하여 Rajan과 그녀의 팀은 이러한 미토콘드리아 조각이 저하되지 않고 뇌의 뉴런에 정확히 어떻게 접근하는지 확인하는 것을 목표로 합니다. 이러한 지방 세포 미토콘드리아 조각이 신경 미토콘드리아와 통합되면 어떤 일이 일어나는지, 특히 이것이 수면과 먹이 섭취 측면에서 동물의 행동을 어떻게 변화시키는지; 그리고 이 과정이 전반적인 신경 건강에 어떤 영향을 미치는지. 이 연구는 Rajan의 연구실이 뛰어난 매우 정밀한 유전자 조작을 활용하고 연구실 팀 구성원이 제공하는 학제간 통찰력을 포함하며 팀이 이전 세대에서는 사용할 수 없는 수준에서 먹이와 행동 변화를 문서화할 수 있는 고급 곤충 생리학 챔버를 사용할 것입니다. 연구원의.
흠사 벤카테시, 박사, 매사추세츠주 보스턴 브리검 여성병원 및 하버드 의과대학 신경과 조교수
신경교종의 신경생물학: 종양 성장을 지시하는 악성 신경 회로 이해
뇌종양을 포함한 암은 전통적으로 세포 또는 분자 수준에서 연구되어 왔습니다. 연구자들은 어떤 세포 집단이 관련되어 있는지, 어떻게 변이하는지, 악성 세포의 복제를 막기 위해 어떻게 해야 하는지 등의 질문에 답하고 있습니다. Venkatesh 박사는 신경계가 암 진행에 어떻게 관여하는지 살펴보는 데 관심이 있으며 이미 뉴런이 암 세포와 시냅스 연결을 형성한다는 사실을 발견했습니다.
Venkatesh와 그녀의 연구실은 원발성 및 이차성 뇌종양을 모두 연구하고 있지만 이러한 발견이 신체의 다른 부위의 암에도 적용된다는 증거를 가지고 있습니다. 종양이 한때 생각되었던 것처럼 단순히 신경을 죽이는 것이 아니라 뉴런과 상호 작용하고 있다는 통찰은 많은 가능성을 열어 주었습니다. 이러한 악성 종양은 정보를 다른 세포에 전달하려는 의도로 신경계로부터 신호를 받아 대신 이를 재해석하여 암이 성장하도록 지시합니다. 이제 연구자들은 이 악성 질병을 치료하거나 관리하는 데 도움이 되도록 신경계를 활용하는 방법을 탐구할 수 있습니다. 흥미로운 발전으로, 이 분야에서 Venkatesh의 이전 연구는 이미 신경계를 표적으로 하는 기존 약물의 용도를 변경하고 이를 암 치료에 적용하는 임상 시험으로 이어졌습니다.
이 새로운 연구는 신경 회로 활동에 따른 신경교종 진행을 관리하는 메커니즘을 이해하는 데 더 많은 정보를 제공합니다. Venkatesh는 첨단 신경과학 기술과 환자 유래 세포주를 사용하여 암 성장에 영향을 미치는 뉴런과 종양 세포를 모두 포괄하는 악성 신경망을 조절하고 연구할 수 있습니다. 이러한 활동 의존적 메커니즘과 건강한 신경 기능을 방해하지 않고 이를 표적화할 수 있는 방법을 이해하면 암 연구의 새로운 분야와 새로운 치료 기회를 열 수 있습니다.
