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Blaine Roberts 박사

증상 발현 전 조기 진단


퇴행성 신경질환의 조기 발견을 위해 연구자들을     지원하는 애질런트

Blaine Roberts 박사는 알츠하이머병 및 파킨슨병과 같은 질병을 증상이 나타나기 훨씬 전에 진단하기 위한 방법을 찾고 있습니다.

Roberts 박사는 "이러한 퇴행성 신경질환의 흥미로운 점은 증상을 느끼기 오래 전부터 질환이 시작된다는 것입니다. 예를 들어, 알츠하이머의 경우 amyloid(이 질병을 특징 짓는 물질)의 축적은 증상이 나타나기 최소 20년이나 15년 전에 시작됩니다."라고 말합니다.

호주 멜버른에 소재한 플로리 뇌과학 정신건강 연구소 및 정신 건강을 위한 협력 연구 센터의 연구원인 Roberts 박사는 이 질병이 암과 마찬가지로 일찍 발견할수록 결과가 더 좋을 수 있다는 의견입니다. 이는 퇴행성 신경질환에도 적용됩니다.

"Amyloid는 PET 스캔으로 발견할 수 있지만, 밖에 나가서 65세 이상인 사람을 아무나 붙잡고 PET 스캔을 할 수는 없습니다. 비용이 너무 많이 들기 때문입니다."

그래서 Roberts 박사는 애질런트의 첨단 기술을 이용하여 훨씬 적은 비용의 검사에서 나타날 바이오마커를 찾고 있습니다.

"연구 목표 중 하나는 혈액 내 단백질을 측정할 수 있는 혈액 기반 검사를 개발해서 amyloid가 뇌에 축적되고 있는지 판단하는 것입니다. 이로 인해 얻을 수 있는 장점은 더 완벽한 표적 임상 시험으로 치료법을 더 빨리 찾을 수 있다는 것입니다."

실제로 신경 단백질체학 및 금속기반 단백질체학 실험실의 Roberts 박사 팀은 혈액 시료 속에 존재할 경우 인지 기능의 장애가 나타나기 전에 알츠하이머병의 프로세스가 시작되었는지 여부를 나타낼 수 있는 3개의 단백질을 이미 발견했습니다. 이것은 우리가 찾고 있는 것, 즉 임상 증상이 뚜렷해지기 전에 병리학적 프로세스를 감지할 수 있는 방법과 일치합니다.

Roberts 박사는 혈액 기반 검사 가능성에 큰 기대를 가지고 있습니다.

"예를 들어 cholesterol 스크리닝과 똑같이 검사할 수 있습니다. 높은 amyloid 마커에 대한 검사 결과가 양성이면 PET 스캔을 통해 뇌 속의 amyloid 존재를 입증할 수 있습니다. 치료법을 찾게 된다면, amyloid를 낮추는 화합물이 있다고 말할 수 있습니다. 이것이 바로 혈액 검사 사용법에 대한 비전입니다. 우리는 3개의 마커로 작업하고 있으며, 실제로 상당한 진전을 이뤘습니다."

애질런트의 고성능 액체 크로마토그래프와 다양한 질량 분석기를 갖춘 Roberts 박사의 실험실은 금속기반 단백질체학(metalloproteomics)이라는 새로운 분야의 첨단 실험실입니다.

그는 "우리 실험실은 동일한 공간에서 금속 분석과 단백질 분석을 함께 할 수 있는 세계에서 몇 안 되는 실험실입니다."라고 자랑합니다.

Roberts 박사는 다량의 구리- 및 아연-함유 단백질에 돌연변이가 일어날 경우 야기될 수 있는 운동신경질환(루게릭병으로도 불림)에 관한 자신의 연구에서 이런 기능들을 잘 활용하고 있습니다.

"최근 우리 연구의 초점은 해당 단백질의 금속 상태를 연구하는 것입니다. 우리는 실제로 이 단백질이 질병에서 작용하는 방법에 대한 메커니즘과 가능한 치료법을 설명할 수 있습니다."

자신의 새로운 기술과 애질런트의 기술을 함께 사용하는 Roberts 박사는 단백질이 필요한 전체 필수 금속을 얻지 못하고 있다고 지적했습니다.

"이 말의 의미는 단백질이 기능적이지 않으며, 실제로 비정상적으로 기능하는 것처럼 보이고, 그래서 나쁜 방식으로 기능한다는 것입니다. 그러나 우리는 우리가 개발한 치료법으로 단백질에 금속을 전달해서, 즉, 구리와 아연을 완전히 보충해서, 단백질을 완전한 금속 상태로 복원할 수 있었습니다."

Roberts 박사가 관찰한 결과에 따르면 치료를 받은 시험 동물은 돌연변이 단백질을 더 많이 보유했지만 놀랍게도 더 오래 살았습니다.

그는 "일반적으로 해당 단백질 농도가 높을수록 질병이 더 심해집니다. 하지만 우리가 단백질의 양을 늘릴수록 동물들의 상태는 더 좋아졌습니다. 단백질이 금속으로 완전히 보충되었기 때문입니다."라고 설명합니다.

요약하면, 기능 상실을 치료하는 열쇠는 단백질을 완전하게 기능하는 상태로 복원하는 것이었습니다. 금속 보조인자와 단백질을 모두 측정할 능력이 없었다면 금속과 단백질을 그렇게 빨리 연결하지 못했을 것입니다.

이 치료법은 지금 지역 생명공학 회사에서 임상 시험 중입니다.

연구용으로만 사용하십시오. 진단 용도로는 사용하실 수 없습니다.

Blaine Roberts, PhD

신경 단백질체학 및 금속기반 단백질체학 실험실 관리자
   정신 건강을 위한 협력 연구 센터
 플로리 뇌과학 정신건강 연구소
 호주 멜버른

주요 발행물:

Subcellular compartmentalisation of copper, iron, manganese, and zinc in the Parkinson's disease brain.
Genoud S, Roberts BR, Gunn AP, Halliday GM, Lewis SJG, Ball HJ, Hare DJ, Double KL.
Metallomics. 2017 Oct 18;9(10):1447-1455. doi: 10.1039/c7mt00244k.

The APOE ε4 Allele Is Associated with Lower Selenium Levels in the Brain: Implications for Alzheimer's Disease.
R Cardoso B, Hare DJ, Lind M, McLean CA, Volitakis I, Laws SM, Masters CL, Bush AI, Roberts BR.
ACS Chem Neurosci. 2017 Jul 19;8(7):1459-1464. doi: 10.1021/acschemneuro.7b00014

Selenium Levels in Serum, Red Blood Cells, and Cerebrospinal Fluid of Alzheimer's Disease Patients: A Report from the Australian Imaging, Biomarker & Lifestyle Flagship Study of Ageing (AIBL).
Cardoso BR, Hare DJ, Bush AI, Li QX, Fowler CJ, Masters CL, Martins RN, Ganio K, Lothian A, Mukherjee S, Kapp EA, Roberts BR; AIBL research group.
J Alzheimers Dis. 2017;57(1):183-193. doi: 10.3233/JAD-160622

The influence of the ethane-1,2-diamine ligand on the activity of a monofunctional platinum complex.
Graziotto ME, Akerfeldt MC, Gunn AP, Yang K, Somerville MV, Coleman NV, Roberts BR, Hambley TW, New EJ.
J Inorg Biochem. 2017 Dec;177:328-334. doi: 10.1016/j.jinorgbio.2017.07.029

Laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry imaging of white and gray matter iron distribution in Alzheimer's disease frontal cortex
Hare DJ, Raven EP, Roberts BR, Bogeski M, Portbury SD, McLean CA, Masters CL, Connor JR, Bush AI, Crouch PJ, Doble PA.
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Standards for Quantitative Metalloproteomic Analysis Using Size Exclusion ICP-MS.
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