てんかんとそれに伴う発作は、遺伝的なものもあれば、脳の損傷や脳卒中の後に起こる場合もあります。 原因が何であれ、てんかん発作は世界中で5,000万人に影響を与え、そのうちの1,500万人が自分の状態に対して効果的な治療を受けていないというのは驚くべきことです。 さらに、利用可能な治療法の多くには衰弱させる副作用があり、患者は通常の生活を送ることができません。

Using Light to Quiet a Seizure

グラッドストーン研究所の研究助手であるジャンヌ・パズ博士は、この難しい現実を変えようとしています。 Nature Neuroscienceに掲載された画期的な研究で、Paz博士は、光遺伝学と呼ばれる強力な研究ツールを使用して、発作が始まるとすぐにそれを止め、代替療法への扉を開きました。 この技術は現在、動物モデルでしか利用できませんが、脳全般を見る重要な窓を提供し、さまざまな細胞が果たす役割を明らかにし、人間における薬物治療の新しいターゲットとなりうるものを特定します。 そのために、彼女は脳波計を使い、発作が始まるとすぐにそれを検出した。 そして、脳波をトリガーにしてマウスの脳内にライトを点灯させ、細胞の異常な活動を即座にブロックしたのです」

Paz博士は、「これは、リアルタイムで発作を止めることができるという最初のデモンストレーションでした。 「発作が発生した時点でそれを阻止することにより、発作が進行して脳の他の部分に広がるのを防ぐことができます」

Targeting Choke Points in the Brain

Paz 博士は、彼女の研究で別のユニークな方法を用いました。 発作が始まった大脳皮質の部分に焦点を当てるのではなく、視床と呼ばれる部分の下流にある細胞を治療したのです。 視床は脳の中継地点のようなもので、大脳皮質からの入力を受けて、信号を別の部位に投射している。 Paz博士は、視床が大脳皮質発作の「チョークポイント」として機能し、この領域をターゲットにすれば、脳の異常な活動がさらに広がる前に食い止めることができると考えているのです。 「しかし、そこから大規模なネットワークに関与し、多くの異なる脳領域が関与するようになるのです。 そこで、時間的に特定できないかもしれない発作の発生源に注目するのではなく、ネットワークの戦略的なポイント、つまり異常な活動を遮断できるチョークポイントを狙うことを提案します」

現在、Paz博士は、外傷性脳損傷や脳卒中に起因する皮質てんかんを対象にこの方法を検証しています。 しかし彼女は、チョークポイント理論が、側頭葉てんかんのように、遺伝的な原因がある可能性が高い、脳の別の領域に発生するてんかんにも有効であることが証明されることを期待している。 次のステップは、他のタイプの発作性疾患のチョークポイントを見つけ、同じ強力な効果があるかどうかを確認することである。

脳の健康な部分を治療することは直感に反するように思えるかもしれないが、Paz博士は、光遺伝学では発作が起こっているときだけ脳に影響を与えることができると言う。 そのため、治療による副作用の可能性は低くなります。 一方、薬物療法は、脳機能に慢性的かつ全体的な影響を及ぼし、脳のほぼすべての領域に常に影響を及ぼします。 7271>

「オプトジェネティクスの優れた点は、正常な脳活動にマイナスの影響を与えないことです」とPaz博士は言います。 「私たちのマウス モデルでは、この療法は、食事、睡眠、運動などの行動にはまったく影響しませんでした」

Translating Basic Research into Treatments

Optogenetics is not yet possible in humans, but Dr. Paz has to use similar therapy like deep brain stimulation to target a specific area in real time to stop a seizure.It is gonna be able to the best to the future. さらに、この研究から得られた洞察は、特定の領域や脳細胞のタイプにより選択的に作用する新薬の開発にも役立つかもしれません」

「光遺伝学を用いた研究には、トランスレーショナルリサーチに大きな影響を与える能力があります」と、彼女は言います。 「より良いてんかん治療は、何百万人もの人々の生活の質を向上させるでしょう」

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