Dvosmerna modulacija celično specifičnih nevronov STN rešuje parkinsonov motorični simptom

---

Osvojitev nagrade Junior Award na kongresu MDS 2025 je bila resnično eden izmed uresničenih sanj v moji karieri. Od moje prve udeležbe na MDS v Stockholmu leta 2014 sem bil priča številnim izjemnim mladim raziskovalcem, ki so prejeli to čast, in skozi leta sem opazoval tudi, kako so nagrajenci zrasli v vodilne raziskovalce, ki oblikujejo področje onkraj najsodobnejših meja. Prejem nagrade se mi je zdel nadrealističen; sprva nisem mogel verjeti obvestilu in se spomnim, da sem vprašal, ali je prišlo do kakšne napake in ali je resnična. Najboljši del prejema nagrade je bil, da sem na predavanja ob podelitvi pripeljal ženo in sina, poleg tega pa sem imel priložnost predstaviti svoje delo svoji družini.  

Spominjam se dneva, ko sem si za svojo bodočo kariero izbral nevrologijo. Med pripravništvom na oddelku za anesteziologijo sem bil junija 2010 priča svoji prvi operaciji DBS. Še vedno se živo spominjam tega trenutka: paciente so med postopkom zbudili in videl sem dramatičen učinek DBS na tremor bolnikov s Parkinsonovo boleznijo. Pacient je jokal in nisem pričakoval tako globokega trenutka, saj sem sedel za anesteziološkim aparatom. Ta ena sama izkušnja me je spodbudila, da bi globlje razumel motnje gibanja, in me motivirala, da sem poiskal mentorje, ki bi me lahko vodili. Srečanje s profesorjem Beomseok Jeonom (BJ) je bilo ključnega pomena; njegovo mentorstvo je oblikovalo mojo pot in me uvedlo v svet klinične nevrologije in motenj gibanja. Kot specializant nevrologije sem imel priložnost videti veliko bolnikov s Parkinsonovo boleznijo in DBS in začel sem opažati izjemne koristi stimulacije, tako kratkoročne kot dolgoročne. Sprva sem se celo spraševal, zakaj moramo preučevati mehanizme DBS, ko pa klinično že tako dobro deluje. Sčasoma pa sem spoznal, kako malo v resnici razumemo o osnovni nevrofiziologiji. 

Ta neizpolnjena potreba me je pripeljala do rednega doktorskega študija na Korejskem naprednem inštitutu za znanost in tehnologijo (KAIST), kjer sem se poglobil v osnovno nevroznanost bazalnih ganglijev z uporabo novih tehnologij, kot so elektrofiziologija posameznih enot, optogenetika in slikanje kalcija in vivo. Moje delo se je osredotočilo na razumevanje mehanizmov bazalnih ganglijev s funkcionalno disekcijo njihovih vezij. 

Ko sem se po doktoratu vrnil v bolnišnico, sem se kot klinični sodelavec pri profesorju BJ bolj poglobljeno vključil v zdravljenje bolnikov s Parkinsonovo boleznijo z uporabo globoke možganske stimulacije (DBS). Z več izkušnjami sem začel opažati stvari, ki jih prej nisem cenil. Poleg pomembnih kliničnih izboljšav sem se srečal tudi z nemotoričnimi stranskimi učinki, ki jih doživljajo nekateri bolniki. Bolj ko sem videl bolnike, ki se po bilateralni STN DBS spopadajo s kognitivnimi ali razpoloženjskimi stranskimi učinki, bolj je rasla moja radovednost – sčasoma je postala prepričanje: da bi izboljšali izide, zmanjšali stranske učinke in zasnovali naslednjo generacijo nevromodulacijskih terapij, moramo najprej razumeti natančna vezja, ki jih moduliramo. V tem obdobju se je začela oblikovati ideja za moj nagrajeni projekt. Novi dokazi so nakazovali, da je subtalamično jedro (STN) veliko bolj heterogeno, kot se je tradicionalno mislilo. Zahvaljujoč odkritju moje sodelavke Jinny Kim iz KIST smo lahko razumeli celične podtipe znotraj STN. Na podlagi topografske porazdelitve in elektrofizioloških lastnosti smo postavili hipotezo, da bi lahko bile specifične vrste celic (nevroni, ki izražajo parvalbumin) bolj vključene v motorične simptome Parkinsonove bolezni. 

V skoraj treh letih dela, pri katerem smo z uporabo več mišjih modelov Parkinsonove bolezni in naprednih orodij za modulacijo vezij, odkrili prepričljive dokaze, da lahko selektivna modulacija parvalbuminskih nevronov reši parkinsonske motorične simptome, medtem ko modulacija drugih podpopulacij znotraj STN ni prinesla koristi pri motoričnih primanjkljajih v modelu Parkinsonove bolezni. Te ugotovitve so okrepile idejo, da bo prihodnja nevromodulacija morda veliko natančnejša, saj bo ciljala na specifične celične podtipe za povečanje koristi in hkrati zmanjšala stranske učinke. Če bodo takšni vpogledi potrjeni v različnih modelih in razširjeni z novejšimi tehnologijami, bi lahko sčasoma vodili sisteme DBS naslednje generacije, ki bodo sposobni stimulirati le najbolj terapevtska mikrovezja, hkrati pa prizanesti tista, ki prispevajo k kognitivnim ali čustvenim neželenim učinkom. To bi lahko temeljito spremenilo način, kako bomo v prihodnosti personalizirali programiranje DBS. 

Prejem nagrade za mlade raziskovalce ni le osebni mejnik, temveč tudi opomnik, zakaj sta znanstvena radovednost in vztrajnost tako pomembni. Upam, da bo moja pot spodbudila druge mlade raziskovalce, da bodo s strastjo sledili svojim vprašanjem. Včasih lahko že en sam trenutek navdiha – kot je bila moja prva operacija DBS – spremeni kariero. In včasih se sanje resnično uresničijo. Rad bi se zahvalil vsem svojim kolegom in članom laboratorija, še posebej profesorju BJ za njegovo vodstvo skozi celotno kariero. In na koncu bi se rad iskreno zahvalil svoji družini za njihovo neomajno podporo. 

Posnetke plenarnih zasedanj iz leta 2025, vključno s predavanji o nagradi Junior Award, si lahko ogledate do 30. aprila 2025. 

Oglejte si predavanja

Prisluhnite intervjuju v podkastu o tem povzetku:    Poslušaj zdaj