그녀는 심장 마비 회복을 돕기 위해 성장하는 동맥을 연구합니다.

인체에는 약 60,000마일의 혈관이 있는 것으로 추정됩니다. 심장은 산소와 영양분에 대한 신체의 끝없는 요구를 충족시키기 위해 끊임없이 혈액을 펌프질해야 합니다. 그러나 심장도 고유한 요구 사항이 있기 때문에 이러한 혈관 중 일부는 심장 근육을 통과하는 세공 세공 관상 동맥을 형성합니다. 이 동맥에 문제가 발생하면(내막에서 자라는 콜레스테롤 플라크가 파열되어 동맥을 막는 경우) 심장의 일부가 제대로 작동하지 않아 때때로 사망할 수 있습니다. 누군가가 그러한 심장마비에서 살아남는다 하더라도 그 결과로 생긴 흉터 조직은 심장의 힘과 효율성을 영구적으로 손상시킬 수 있습니다. 따라서 관상 동맥의 성장, 발달 및 유지를 이해하는 것은 심장 질환의 피해를 줄이는 데 중요합니다.

크리스티 레드 호스Stanford University의 생물학 부교수이자 학교 줄기 세포 생물학 및 재생 의학 연구소의 회원인 Dr. 그녀는 포유류의 심장에 있는 혈관의 기원에 대한 획기적인 연구를 발표했습니다. 희망은 그녀와 그녀의 동료들이 태아 발달 동안 이러한 혈관의 성장에 대해 배운 것이 심장 마비 후 심장을 구하는 데 도움이 될 수 있다는 것입니다.

2021년 하워드 휴즈 의학 연구소(HHMI)는 Red Horse를 수사관 프로그램, 아마도 생물학에서 가장 풍부한 상. 그녀의 스탠포드 연구실은 연구 자금으로 9년 동안 XNUMX만 달러를 받을 것입니다. 보조금은 그녀의 과학에 도움이 되었지만 체로키 혈통인 Red Horse가 아메리카 원주민 과학자들을 지원하고 옹호하는 기회를 두 배로 늘릴 수 있는 기회도 만들었습니다.

콴타 지난 여름 그녀가 뉴욕을 방문하는 동안 그리고 나중에 화상 통화로 Red Horse와 대화했습니다. 인터뷰는 명확성을 위해 압축 및 편집되었습니다.

2021년에 심장 조직의 재생 및 복구와 관련된 연구를 위해 HHMI 연구원으로 임명되었습니다. 그 연구들을 설명해 주시겠습니까?

그 작업은 심장과 혈관, 즉 태아 발달과 생물학적 기능에 집중되었습니다. 구체적으로, 우리는 심혈관계가 어떻게 형성되는지와 측부 동맥이라고 하는 특화된 혈관에 초점을 맞추어 왔습니다. 이들은 생쥐와 기니피그와 같은 동물과 일부(전부는 아님) 인간에서도 발견될 수 있습니다.

일반적으로 담보는 심장 손상에 대한 반응으로 형성됩니다. 심장 근육에 혈액을 공급하는 관상 혈관계가 손상되면 측부 동맥이 손상된 부위에서 새로운 연결을 만듭니다. 우리 연구에서 우리는 관상 동맥이 막히면 측부 동맥이 심장 근육으로 가는 혈류의 대체 경로가 될 수 있음을 확인했습니다. 자연 우회로 역할을 할 수 있습니다.

이것이 심장병 치료에 중요할 수 있습니까?

예, 부수적 요소를 이해하는 것이 새로운 유형의 재생 요법의 핵심이 되기를 바랍니다. 우리가 살펴본 것은 이러한 유형의 혈관이 어떻게 발달하는지, 그리고 미래의 어느 시점에서 성장을 유도하는 것이 관상 동맥이 막힌 사람들에게 효과적인 치료법이 될 수 있는지 여부입니다.

심장 마비는 혈액이 혈관 막힘을 우회할 수 없을 때 발생합니다. 뇌졸중과 마찬가지로 혈관에서 발생합니다. 심장 근육에 산소와 영양분이 공급되지 않으면 심장 조직이 죽습니다. 그렇기 때문에 많은 경우 심부전이 발생합니다. 하지만 심장에 영양분을 공급하기 위해 새로운 관상 동맥을 생성하는 방법을 찾을 수 있다면 어떨까요? 심장 근육의 죽음을 막을 수 있습니까?

우리의 큰 발견 중 하나는 포유류 심장의 곁가지가 출생 직후, 즉 신생아 또는 신생아에서 쉽게 형성된다는 것입니다. 이것이 신생아가 심장마비를 겪는 드문 경우에 빨리 치유될 수 있는 이유 중 하나일 수 있습니다. 그들의 측부는 일반 동맥 밖으로 확장되어 부상을 향해 이동합니다. 그러나 성인의 경우 프로세스가 덜 효율적입니다.

당신의 연구는 어디까지 해왔습니까?

음, 우리가 발견한 것 중 하나는 이 측부 동맥이 일반 동맥과 동일한 유형의 세포로 만들어졌다는 것입니다.

우리 연구 이전에는 새로운 측부 조직이 변형된 모세혈관, 즉 확장되고 리모델링되는 기존의 작은 혈관일 뿐이라고 생각했습니다. 그런 일이 발생하지만 실제로는 곁가지가 기존 동맥에서 새롭게 자랄 수도 있습니다.

어린 쥐를 대상으로 한 실험에서 우리는 혈관 막힘과 심장마비를 일으켰습니다. 그것은 동물의 새로운 담보 개발을 시작했습니다. 담보는 일반 동맥의 내벽에서 시작하여 손상이 발생한 곳으로 성장했습니다.

나중에 우리는 측부 동맥 형성을 활성화시키는 단백질 CXCL12를 확인했습니다. 우리는 그것을 성인 쥐의 과정을 다시 깨우기 위해 사용했습니다. 현재 우리는 이 과정에 관련된 다른 단백질을 찾고 있습니다. 우리는 다음으로 어떤 사람은 담보가 있고 다른 사람은 없는 이유를 알아보려고 합니다.

저명한 과학자들은 당신과 당신의 동료들이 관상 연구를 변화시켰다고 말합니다. 당신의 스탠포드 동료 어빙 와이즈먼전설적인 줄기 세포 연구자인 는 "Kristy는 우리에게 혈관을 보는 완전히 다른 방법을 제공했습니다."라고 말했습니다.

제 박사후 과정에 대해 이야기하고 있는 것 같아요. 마크 크라스노우. 우리가 2010년에 그것을 발표할 때까지 관상동맥은 배아 심장의 세포 덮개, 즉 심외막이라고 하는 조직으로 만들어졌다는 것이 통념이었습니다. 그러나 우리의 실험에서 우리는 그것들이 두 가지 다른 근원에서 유래한다는 것을 알았습니다. 정맥동이라고 불리는 심장 옆의 정맥과 심장의 내막인 심내막입니다.

이를 발견하기 위해 저는 심장 발달을 관찰하는 새로운 기술을 사용했습니다. 무슨 일이 일어나고 있는지에 대한 창을 얻는 오래된 방법은 심장의 작은 조각을 한 번에 하나씩 보는 매우 얇은 조직 조각인 조직 절편을 만드는 것이 었습니다. 장기 전체를 ​​한 번에 보기 위해 이런 생각을 가져왔습니다. 이 접근 방식은 관상 동맥이 어디에서 나오는지 볼 수 있었기 때문에 관상 동맥의 기원을 밝혀냈고 조직을 얇게 썰었을 때는 볼 수 없었던 물리적 연결을 볼 수 있었습니다.

게다가 Irv Weissman은 개별 세포를 관찰하기 위한 이 새로운 기술을 개발했습니다. 그는 특수하게 변형된 생쥐의 계보를 만들어서 한 영역의 몇 개의 세포에만 색상을 표시할 수 있도록 했습니다. 세포를 표시한 후 발생하는 동안 세포와 그 자손이 어디로 이동했는지 확인할 수 있습니다. 우리는 그것을 사용하여 관상동맥이 정맥과 심장의 내막에서 나온다는 것을 확인했습니다.

예상치 못한 것을 발견하는 것이 흥미로웠을 것입니다.

전적으로. 관상동맥의 두 가지 다른 선조가 있다는 것을 실제로 보았을 때, 그리고 그들이 심실 내부에서 나오는 것을 보았을 때 정말 기뻤습니다.

심장 안쪽에서 이 작은 공을 뱉어내는 것을 볼 수 있습니다. 그들은 마치 작은 비치 볼인 것처럼 이 원에서 튀어나왔습니다. 그리고 그들은 퍼졌습니다. 나는 “뭐? 우와!" 혈관이 자라는 것을 예상했던 방식이 아닙니다.

또한 흥미로운 점은 관상동맥 발달 초기에 개별 세포를 보면 정맥에서 나온 세포와 심장 내벽에서 나온 세포를 구분할 수 있다는 것입니다. 그들은 다른 분자 서명을 가지고 있습니다. 그러나 관상동맥이 성숙할 때쯤이면 세포는 모두 동일한 유전자 발현 수준까지 완전히 동일한 형태로 수렴하는 것처럼 보입니다. 그래서 그들은 같은 방식으로 심장 손상에 반응합니다.

왜 자연은 동일한 세포를 만드는 두 가지 다른 방법을 가지고 있을까요? 그것은 이상하게 낭비적인 것 같습니다.

그것에 대해 적어도 몇 가지 아이디어가 있습니다. 한 가지 가능성은 관상동맥이 동물의 건강에 매우 중요하기 때문에 관상동맥을 성장시키는 백업 방법을 제공한다는 것입니다. 실험에서 우리는 정맥동에서 나오는 관상동맥의 성장이 중단되면 심내막에서 나오는 혈관이 확장되어 틈을 메운다는 사실을 밝혔습니다.

두 개의 소스가 있으면 관상 동맥 네트워크가 더 빠르게 성장하는 데 도움이 될 수도 있습니다. 더 많은 출발 물질은 더 빠른 확장을 의미합니다. 최적의 혈관 성장은 심장 근육 자체가 단단하고 조밀한 형태로 빠르게 발달하여 심장이 효율적으로 박동하는 데 중요한 역할을 하는 것 같습니다.

XNUMXD덴탈의 자연 Weissman과 Krasnow가 관상 동맥의 두 가지 근원을 기술한 논문은 폭탄이었습니다. 나중에, 당신이 그것을 정상에 올릴 수 있을지 궁금하셨습니까?

그것은 화려한 것, 그 발견이었습니다. 그리고 당신이 화려한 일을 할 때 많은 사람들이 그것에 대해 토론하고 그것이 사실인지 궁금해합니다. 실험실에서 향후 몇 년 동안 제가 한 일은 새로운 도구를 개발하여 이를 해결하는 것이었습니다. 우리는 화려한 종이가 실제로 사실임을 보여주었고, 다음으로 세부 사항을 증명하는 데 집중했습니다.

그것이 제 연구실이 특별하다고 생각하는 것 중 하나입니다. 우리는 화려한 출판물을 위해 이동한 다음 계속 진행하지 않습니다. 우리는 생물학을 설명하는 데 시간을 할애하고 우리가 옳은지 확인하기 위해 진정한 노력을 기울입니다.

HHMI 조사자 프로그램은 생물학 연구에서 가장 큰 영예 중 하나입니다. 이를 위해 9년 동안 XNUMX만 달러를 약속받았습니다. 그것이 당신의 삶을 바꾸었습니까?

모든 것이 바뀌었습니다. 상상할 수 있듯이 XNUMX년 동안 탄탄한 자금을 확보하는 것은 매우 자유입니다. 내가 원하는 방식으로 연구실을 운영할 수 있다는 의미입니다. 저는 새로운 고급 장비를 구입하고, 전문 실험실 관리자를 고용하고, 더 많은 지원 인력을 맡을 수 있었습니다.

흥미롭게도 – 그리고 이것은 놀라운 일이었습니다 – HHMI 보조금은 저로 하여금 저의 유산에 대해 매우 깊이 파고들도록 자극했습니다. 보조금이 발표된 후 저는 많은 원주민 학생들이 과학 분야에서 일하는 아메리카 원주민이 되는 것이 어떤지 묻는 사람들로부터 듣기 시작했습니다.

수사관 명단에서 제 이름을 보고 연락이 온 것 같아요. 나는 응답하고 멘토링을 시도했습니다. 그러나 그들의 질문은 또한 내 자신의 뒷이야기를 더 많이 알게 하도록 나를 밀어붙였습니다.

귀하의 유산에 대해 무엇을 알고 있었습니까? 또는 몰랐습니까?

나는 내가 혼혈이라는 것을 알고 자랐습니다. 나는 내가 아메리카 원주민의 XNUMX/XNUMX이라고 들었습니다.

그러나 내 유산과의 관계는 복잡했습니다. 어릴때 몰랐던게 더 안타깝네요. 백인인 우리 엄마는 나를 낳았을 때 아주 어렸어. 그녀와 아버지는 내가 한 살이 되기 전에 이혼했습니다. 그 후, 우리는 애리조나, 네바다, 아칸소 등을 많이 옮겼습니다.

아버지는 박사였습니다. 뉴멕시코의 엔지니어. 나는 그를 자주 보았지만 우리가 함께 있을 때 우리는 우리의 유산에 대해 많이 이야기하지 않았습니다. 그는 자신의 아버지와 전혀 관련이 없었습니다. 그는 아칸소에서 자랐고 그의 아버지, 친할아버지는 캘리포니아에 살았습니다.

20대 초반에 저는 대학원을 위해 캘리포니아로 이사했고 그때 아버지가 저를 아버지와 Red Horses에 연결해 주었습니다. 내가 지금 정말 친하게 지내는 할아버지는 거친 청년기를 보냈다. 마침내 자리를 잡은 그는 교육행정학 박사학위를 받았다. 그는 UCLA, 애리조나 주립대학 및 덜루스에 있는 미네소타 대학교에서 학장으로 재직하면서 아메리칸 인디언 연구 프로그램을 감독했습니다.

할아버지도 우리 가족에 대해 아는 바를 말씀해 주셨습니다. 나의 증조부인 그의 아버지는 오클라호마 출신의 고아 체로키족이었다. 그는 베이 지역으로 이주하여 그곳의 원주민들 사이에서 살았습니다. 동시대 신문 보도를 통해 증조할아버지가 원주민 공동체의 시민권을 위해 싸우는 옹호자였다는 사실을 알게 되었습니다.

귀하의 가족은 고정 관념을 무시합니다.

예, 흥미롭습니다. 저는 아버지와 함께 살면서 자라지 않았고 아버지도 18세가 될 때까지 아버지를 만난 적이 없다고 생각합니다. 하지만 우리 셋 모두 박사 학위를 가지고 있습니다!

극도의 결단력은 붉은 말의 특성인 것 같습니다. 내가 태어날 즈음에 돌아가신 증조할아버지는 다른 여성과의 많은 자녀를 두셨다. 나는 그들 중 일부를 만났다. 그들은 에너지와 결단력으로 가득 차 있습니다. 나, 나는 매우 부끄러워하지만 미친 추진력이 있습니다. 어렸을 때 나는 그것이 어디에서 오는지 궁금했습니다. 그런 다음 Red Horses를 만났습니다. 우리는 모두 그와 같습니다!

항상 과학자가 되고 싶었나요?

어렸을 때 제 야망은 집중되지 않았다고 말하고 싶습니다. 이사를 많이 해서 그런 것일 수도 있습니다. 나는 사회적으로 어색했다. 나는 혼자 많은 시간을 보냈다.

과학은 고등학교 때 나의 열정이 되었다. 그때 우리는 아칸소에 살고 있었습니다. 나의 고등학교 생물학 교사인 Ms. Parnell은 과학의 불을 지폈습니다. 한 명의 훌륭한 교사가 그렇게 할 수 있습니다.

나중에 University of Arkansas에서 학부생이 되어 면역학 과정을 수강했는데 강사가 "Kristy, 당신은 실험실 작업을 할 수 있습니다."라고 말할 정도로 잘 수행했습니다.

나는 "그게 뭐야?"

그런 다음 아기 병아리에게 식품 첨가물을 먹여 면역 체계가 강화되는지 확인하는 연구를 위해 보내졌습니다. 나는 병아리의 혈액을 채취하여 그들의 면역 세포를 세었습니다. 이것은 나에게 매우 흥미로웠다. 그것은 저를 연구에 완전히 매료시켰습니다.

대학원은 어떻게 선택하셨나요?

알다시피, 아칸소 대학에서는 상담을 잘하지 못했습니다. 나는 우수한 성적과 큰 열정을 가지고 있었고 수많은 박사 프로그램에 지원했습니다. 나는 아무것도 들어 가지 않았다.

궁극적으로 일어난 일은 샌프란시스코 주에 소외된 사람들을 과학으로 끌어들이는 것을 목표로 하는 석사 프로그램이 있다는 것입니다. 내 이름을 보고 '이 사람이 우리가 원하는 사람이다'라고 생각했을 것 같아요.

자신이 차별 철폐 조치의 혜택을 받은 사람이라고 생각하십니까?

전적으로. 그리고 오늘 저는 제 연구실의 책임자로서 소외된 그룹의 학생들을 격려함으로써 그 대가를 갚으려고 노력합니다. 현재 제 연구실에는 XNUMX명의 원주민 학생이 일하고 있는데 스탠포드 대학 및 유사 기관에서는 매우 드문 일입니다.

차별 철폐 조치 프로그램에 대한 공격에 대해 들었을 때 기분이 어떻습니까?

소외된 사람들이 벌지 않고 무언가를 받고 있다고 말하고 있기 때문에 저를 괴롭 힙니다.

당신이 그것에 대해 생각할 때, 과학에서 소수자에 대한 기준은 아마도 더 높을 것입니다. 과학 분야에서 일하려면 사실이 아닐 수도 있는 가설을 테스트하고 있기 때문에 많은 실패를 극복해야 합니다. 동시에, 당신은 때때로 당신이 거기에 있다는 것의 타당성에 의문을 제기하는 사람들을 만나고 있습니다. 그 분위기를 유지하려면 더 많은 근성이 필요합니다.

결국 어떻게 박사학위를 취득하게 되었나요?

내가 샌프란시스코 주립대학에 있는 동안 샌프란시스코 캘리포니아 대학교에서 태반을 연구하던 Susan Fisher가 와서 그녀의 작업에 대해 이야기해 주었습니다.

그녀는 멋진 과학 커뮤니케이터입니다. 그녀는 태반이 어떻게 이 모든 놀라운 일을 하는 거칠고 미친 기관인지를 말함으로써 우리를 매료시켰습니다. 나는 즉시 그녀의 연구실에서 석사 연구를 할 수 있는지 물었고 그녀는 그렇다고 대답했습니다.

석사 과정을 마친 후 UCSF에 남아 그녀와 함께 박사 과정을 밟았습니다. 우리는 태반 발달과 태아 태반이 임신 중 산모의 혈액 공급에 어떻게 연결되는지 연구했습니다. 우리는 특정 특정 유도 단백질이 태반 세포를 정맥이 아닌 동맥으로 유도한다는 사실을 발견했으며 여러 논문을 함께 발표했습니다.

태반 연구가 심장 연구의 토대를 마련했습니까?

전적으로. 태반에 대한 우리의 연구에서 현재 혈관에 대한 연구까지 직선이 있습니다.

그 이유는 세포가 태반을 떠나 산모의 자궁으로 이동할 때 정맥이 아니라 특히 동맥을 통해 집으로 돌아오기 때문입니다. 그런 다음 동맥에 줄을 긋고 태반에서 유래한 작은 혈관을 만듭니다. 그들은 태아가 산소와 영양분을 흡수할 수 있도록 어머니의 자궁에서 태반 공간으로 혈류를 재지정합니다.

이게 다 혈관과 관련이 있죠? 그들은 혈관을 모방하고 혈관을 선택하여 작은 도관을 형성합니다.

예, 태반을 연구하다 보니 혈관과 혈관을 형성하는 다양한 분자에 관심을 갖게 되었습니다.

심장 마비에 대한 재생 요법을 찾는 데 얼마나 근접했습니까?

예측이 불가능합니다. 그러나 나는 우리가 10년에서 20년 떨어져 있다고 말하고 싶습니다. 지금 제 연구실의 XNUMX분의 XNUMX가 재생을 연구하고 있습니다.

생쥐에서 우리는 우리가 연구하고 있는 생화학적 경로가 실험적인 심장 마비 후 회복을 향상시킬 수 있음을 보여주었습니다. 그것은 잠재적으로 인간에게 작용하기 위한 첫 번째 단계입니다. 하지만 저는 다른 종을 사용하여 측부 혈관에 대한 새로운 사실을 배우는 데 정말로 관심이 있습니다.

예를 들어, 기니피그는 심장에 완벽하게 기능하는 측부 동맥을 가진 유일한 종입니다. 즉, 관상동맥이 막힌 후 측부로 혈류의 경로를 완전히 바꿀 수 있으므로 심장 근육이 죽지 않습니다. 그들은 심장 부상의 결과뿐만 아니라 평생 동안 측부 동맥을 가지고 있습니다. 이 때문에 기니피그는 본질적으로 심장 마비에 대한 증거입니다.

우리는 기니피그 발달이 어떻게 다른지 묻고 있습니다. 심장에서 측부 형성을 만드는 분자를 발견할 수 있기 때문입니다. 우리는 이것이 다른 종의 응용 프로그램으로 이어지기를 바랍니다. 우리는 이 기능을 쥐와 결국에는 인간에게 옮기고 싶습니다.

이십 년? 구체적인 일이 일어나기를 기다리는 데 오랜 시간이 걸립니다.

그 과정에서 많은 재미있는 일들이 일어나기 때문에 괜찮습니다. 그래서 처음에 과학자가 되는 것입니다. 당신은 탐정과 예술가가 될 수 있습니다. 당신은 단서를 모았습니다. 그런 다음 장기가 어떻게 작동하는지 배웁니다.