Solutyyppikohtainen STN-neuronien kaksisuuntainen modulaatio pelastaa Parkinsonin taudin motorisen oireen

---

Junior-palkinnon voittaminen vuoden 2025 MDS-kongressissa oli todellakin yksi urani unelmien täyttymyksistä. Ensimmäisestä MDS-tapahtumastani Tukholmassa vuonna 2014 lähtien olen nähnyt monien erinomaisten nuorten tutkijoiden saavan tämän kunnianosoituksen, ja vuosien varrella olen myös seurannut palkittujen kasvamista johtaviksi tutkijoiksi, jotka muokkaavat alaa uraauurtavaa uraa pidemmälle. Palkinnon vastaanottaminen tuntui epätodelliselta; en voinut aluksi uskoa ilmoitusta ja muistan kysyneeni, oliko siinä virhe ja oliko se totta. Parasta palkinnon vastaanottamisessa oli se, että sain tuoda vaimoni ja poikani palkintoluennoille, ja minulla oli mahdollisuus esitellä työni perheelleni.  

Muistan päivän, jolloin valitsin neurologian tulevaksi urakseni. Harjoitteluni aikana anestesiologian osastolla todistin ensimmäistä DBS-leikkaustani kesäkuussa 2010. Muistan sen hetken edelleen elävästi: Potilaat herätettiin toimenpiteen aikana, ja näin DBS:n dramaattisen vaikutuksen Parkinsonin tautia sairastavien potilaiden vapinaan. Potilas itki, enkä odottanut näin syvällistä hetkeä istuessani anestesiakoneen ääressä. Tuo yksittäinen kokemus sai minut haluamaan ymmärtää liikehäiriöitä syvällisemmin ja motivoi minua etsimään mentoreita, jotka voisivat opastaa minua. Professori Beomseok Jeonin (BJ) tapaaminen oli ratkaisevan tärkeä; hänen mentorointinsa muovasi polkuani ja tutustutti minut kliinisen neurologian ja liikehäiriöiden maailmaan. Neurologian erikoistuvana lääkärinä minulla oli tilaisuus nähdä monia DBS-potilaita Parkinsonin taudista, ja aloin havaita stimulaation merkittäviä hyötyjä sekä lyhyellä että pitkällä aikavälillä. Aluksi jopa ihmettelin, miksi meidän piti tutkia DBS:n mekanismeja, kun se toimi jo kliinisesti niin hyvin. Mutta ajan myötä tajusin, kuinka vähän todellisuudessa ymmärsimme taustalla olevasta neurofysiologiasta. 

Tämä tyydyttämätön tarve johti minut kokopäiväiseen tohtorin tutkintoon Korea Advanced Institute of Science and Technologyssa (KAIST), jossa uppouduin tyvitumakkeiden perusneurotieteeseen käyttäen uusia tekniikoita, kuten yksittäisten yksiköiden elektrofysiologiaa, optogenetiikkaa ja in vivo -kalsiumkuvantamista. Työni keskittyi tyvitumakkeiden mekanismien ymmärtämiseen niiden hermoverkkojen toiminnallisen dissektion avulla. 

Kun palasin sairaalaan suoritettuani tohtorin tutkinnon, aloin syventää syvempää kiinnostusta Parkinsonin tautia sairastavien potilaiden hoitoon syväaivostimulaation (DBS) avulla kliinisenä apulaisena professori BJ:n alaisuudessa. Kokemuksen karttuessa aloin nähdä asioita, joita en ollut aiemmin arvostanut. Merkittävien kliinisten parannusten lisäksi havaitsin myös ei-motorisia sivuvaikutuksia, joita jotkut potilaat kokevat. Mitä enemmän näin potilaiden kamppailevan kognitiivisten tai mielialaan liittyvien sivuvaikutusten kanssa molemminpuolisen syväaivostimulaation (STN) jälkeen, sitä enemmän uteliaisuuteni kasvoi – ja lopulta siitä tuli vakaumus: Jotta voimme parantaa tuloksia, vähentää sivuvaikutuksia ja suunnitella seuraavan sukupolven neuromodulaatiohoitoja, meidän on ensin ymmärrettävä tarkalleen, mitä hermoverkkoja moduloimme. Tänä aikana palkitun projektini idea alkoi muotoutua. Uudet todisteet viittasivat siihen, että subtalamuksen tumake (STN) oli paljon heterogeenisempi kuin perinteisesti uskottiin. KIST:n työtoverini Jinny Kimin löydön ansiosta pystyimme ymmärtämään STN:n solutyyppejä. Topografisen jakauman ja elektrofysiologisten ominaisuuksien perusteella oletimme, että tietyt solutyypit (parvalbumiinia ilmentävät neuronit) voisivat olla enemmän osallisina Parkinsonin taudin motorisissa oireissa. 

Lähes kolmen vuoden työn aikana, jossa käytimme useita Parkinsonin tautia sairastavia hiirimalleja ja edistyneitä hermosolujen välisten yhteyksien modulointityökaluja, tiimini ja minä löysimme vakuuttavia todisteita siitä, että parvalbumiinineuronien selektiivinen modulointi voisi pelastaa Parkinsonin taudin motoriset oireet, kun taas muiden STN:n alaryhmien modulointi ei tuottanut hyötyä motoristen puutteiden hoidossa Parkinsonin taudin mallissa. Nämä havainnot vahvistivat ajatusta siitä, että tulevaisuuden neuromodulaatio voi olla paljon tarkempaa ja kohdistaa tiettyihin solualatyyppeihin hyödyn lisäämiseksi ja samalla sivuvaikutusten minimoimiseksi. Jos nämä havainnot validoidaan eri malleissa ja laajennetaan uudemmilla teknologioilla, ne voisivat lopulta ohjata seuraavan sukupolven DBS-järjestelmiä, jotka kykenevät stimuloimaan vain terapeuttisimmat mikropiirit ja säästämään ne, jotka vaikuttavat kognitiivisiin tai emotionaalisiin haittavaikutuksiin. Tämä voisi perusteellisesti muuttaa sitä, miten personoimme DBS-ohjelmointia tulevaisuudessa. 

Nuorten tutkijoiden palkinnon saaminen ei ole vain henkilökohtainen virstanpylväs, vaan myös muistutus siitä, miksi tieteellinen uteliaisuus ja sinnikkyys ovat niin tärkeitä. Toivon, että matkani rohkaisee muita nuoria tutkijoita seuraamaan kysymyksiään intohimoisesti. Joskus yksittäinen inspiraation hetki – kuten ensimmäinen DBS-leikkaukseni – voi mullistaa urani. Ja joskus unelmat todella käyvät toteen. Haluan kiittää kaikkia kollegoitani ja laboratorion jäseniä, erityisesti professori BJ:tä hänen ohjauksestaan ​​koko urani ajan. Ja lopuksi haluan ilmaista vilpittömän kiitollisuuteni perheelleni heidän horjumattomasta tuestaan. 

Voit katsoa vuoden 2025 täysistuntojen tallenteet, mukaan lukien Junior Award -luennot, 30. huhtikuuta 2025 asti. 

Katso luentoja

Kuuntele podcast-haastattelu tästä abstraktista:    Kuuntele nyt