Celletypespesifikk toveismodulering av STN-nevroner redder parkinsonsk motorisk symptom

---

Å vinne Juniorprisen på MDS-kongressen i 2025 var virkelig et av drømmeøyeblikkene i karrieren min. Siden min første deltakelse i MDS i Stockholm i 2014 har jeg vært vitne til at mange fremragende unge forskere har mottatt denne æren, og gjennom årene har jeg også sett prisvinnerne vokse til å bli ledende forskere som former feltet utover det nyeste. Å faktisk motta prisen føltes surrealistisk; jeg kunne først ikke tro på beskjeden, og jeg husker at jeg spurte om det var noen feil og om den var sann. Det beste med å motta prisen var å ta med kona og sønnen min til prisforelesningene, og jeg fikk sjansen til å presentere arbeidet mitt for familien min.  

Jeg husker dagen jeg valgte nevrologi som min fremtidige karriere. Under mitt praksisopphold ved anestesiologisk avdeling var jeg vitne til min første DBS-operasjon i juni 2010. Jeg husker fortsatt levende det øyeblikket: Pasientene ble vekket under prosedyren, og jeg så den dramatiske effekten DBS hadde på tremoren til pasienter med Parkinsons sykdom. Pasienten var i tårer, og jeg forventet ikke et så dypt øyeblikk da jeg satt bak anestesimaskinen. Den ene opplevelsen fikk meg til å ville forstå bevegelsesforstyrrelser dypere og motiverte meg til å søke mentorer som kunne veilede meg. Å møte professor Beomseok Jeon (BJ) var avgjørende; hans veiledning formet min vei og introduserte meg for en verden av klinisk nevrologi og bevegelsesforstyrrelser. Som nevrologisk spesialist hadde jeg muligheten til å se mange PD-pasienter med DBS, og jeg begynte å observere de bemerkelsesverdige fordelene med stimulering, både på kort og lang sikt. Først lurte jeg til og med på hvorfor vi trengte å studere mekanismene bak DBS når det allerede fungerte så bra klinisk. Men over tid innså jeg hvor lite vi egentlig forsto om den underliggende nevrofysiologien. 

Dette udekkede behovet førte til at jeg tok en doktorgrad på heltid ved Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), hvor jeg fordypet meg i grunnleggende nevrovitenskap om basalgangliene ved hjelp av nye teknologier som enkelt-enhets elektrofysiologi, optogenetikk og in-vivo kalsiumavbildning. Arbeidet mitt fokuserte på å forstå mekanismene til basalgangliene gjennom funksjonell disseksjon av kretsene. 

Da jeg kom tilbake til sykehuset etter å ha fullført doktorgraden, ble jeg dypere involvert i behandling av pasienter med Parkinsons sykdom ved hjelp av dyp hjernestimulering (DBS) som klinisk fellow under professor BJ. Med mer erfaring begynte jeg å se ting jeg ikke hadde satt pris på før. I tillegg til å være vitne til betydelige kliniske forbedringer, møtte jeg også de ikke-motoriske bivirkningene som noen pasienter opplever. Jo mer jeg så pasienter slite med kognitive eller humørrelaterte bivirkninger etter bilateral STN DBS, desto mer vokste nysgjerrigheten min – og det ble til slutt en overbevisning: For å forbedre resultatene, redusere bivirkninger og designe neste generasjon av nevromodulasjonsterapier, må vi først forstå de nøyaktige kretsene vi modulerer. Det var i denne perioden at ideen til mitt prisbelønte prosjekt begynte å ta form. Nye bevis tydet på at subthalamuskjernen (STN) var langt mer heterogen enn man tradisjonelt trodde. Takket være oppdagelsen av min kollega Jinny Kim fra KIST, kunne vi forstå de cellulære subtypene i STN. Vi antok at spesifikke celletyper (parvalbumin-uttrykkende nevroner) kunne være mer involvert i motoriske symptomer ved Parkinsons sykdom basert på topografisk fordeling og elektrofysiologiske egenskaper. 

I løpet av nesten tre års arbeid, ved bruk av flere Parkinson-musemodeller og avanserte kretsmoduleringsverktøy, avdekket teamet mitt og jeg overbevisende bevis for at selektiv modulering av parvalbuminnevroner kunne redde parkinson-motoriske symptomer, mens modulering av andre underpopulasjoner innenfor STN ikke ga fordeler i motoriske underskudd i PD-modellen. Disse funnene styrket ideen om at fremtidig nevromodulering kan være langt mer presis, og målrette spesifikke cellulære undertyper for å øke fordelen samtidig som bivirkningene minimeres. Hvis slik innsikt valideres på tvers av modeller og utvides med nyere teknologier, kan den til slutt veilede neste generasjons DBS-systemer som er i stand til å stimulere bare de mest terapeutiske mikrokretsene, samtidig som de skånes for de som bidrar til kognitive eller emosjonelle bivirkninger. Dette kan fundamentalt omforme hvordan vi personliggjør DBS-programmering i fremtiden. 

Å motta Juniorprisen er ikke bare en personlig milepæl, men også en påminnelse om hvorfor vitenskapelig nysgjerrighet og utholdenhet er så viktig. Jeg håper reisen min oppmuntrer andre unge forskere til å følge spørsmålene sine med lidenskap. Noen ganger kan et enkelt øyeblikk med inspirasjon – som min første DBS-operasjon – forvandle en karriere. Og noen ganger går drømmer virkelig i oppfyllelse. Jeg vil gjerne takke alle mine kolleger og laboratoriemedlemmer, spesielt professor BJ for hans veiledning gjennom hele karrieren min. Og til slutt vil jeg uttrykke min oppriktige takknemlighet til familien min for deres urokkelige støtte. 

Du kan se opptakene fra plenumssesjonen i 2025, inkludert forelesningene fra Junior Award, frem til 30. april 2025. 

Se forelesninger

Lytt til et podcastintervju om dette sammendraget:    Hør nå