Гидра официальная ссылка

У препарата против курения появилась новая работа — как химический переключатель для включения или выключения отдельных нейронов.

Препарат фиксируется на дизайнерских белках, называемых ионными каналами, которые контролируют, будет ли нейрон отправлять сообщение. Помещая эти белки только в определенные группы нейронов, ученые могут нацеливаться на модуляцию определенных клеток, оставляя другие нейроны без изменений.

Система, разработанная Скоттом Стернсоном, руководителем группы в исследовательском кампусе Janelia Medical Institute при Медицинском институте Говарда Хьюза, уже помогает исследователям распутывать цепи мозга у мышей и приматов. Когда-нибудь это может привести к более целенаправленному лечению людей при таких состояниях, как эпилепсия или боль, сообщают Стернсон и его коллеги 14 марта 2019 года в журнале Science.

Другие ученые, работающие над этим подходом, называемым хемогенетикой, «часто используют молекулы, которые не подходят для терапии человека», говорит Стернсон. «До клиники еще много шагов, но мы пытаемся сократить этот маршрут».

Хемогенетика существует уже около двух десятилетий: ученые разработали подходящие пары лекарств и рецепторов, которые могут изменять активность нейронов у мышей. Система Стернсона использует препарат, который попадает в мозг и уже одобрен для людей. И он нацелен на белки ионных каналов, которые напрямую влияют на активность нейронов, поэтому есть меньше возможностей для побочных эффектов. Это может сделать его жизнеспособным для возможного клинического использования, говорит он, — барьер, который химиогенные инструменты еще не преодолели.

Команда Стернсона пролистала десятки уже одобренных лекарств, прежде чем выбрать варениклин, препарат, который уменьшает тягу к никотину. Затем исследователи изменили структуру двух различных белков ионных каналов, чтобы повысить вероятность связывания варениклина. Один белок запускает нейроны для отправки сообщений, когда варениклин защелкивается. Другой блокирует нейроны от отправки сообщений, когда присутствует варениклин.

«Это самые сильные хемогенетические рецепторы, описанные до сих пор», — говорит Стернсон. Даже низкие дозы варениклина — значительно ниже уровня, используемого для прекращения курения — могут оказать большое влияние на нервную активность.

На данный момент ученые могут использовать эту систему для установления связи между нейронной активностью и поведением животного. Команда Sternson также разработала варианты варениклина, которые даже лучше нацелены на белки и работают даже в более низких дозах, чем оригинал.

«Для исследовательских приложений вам нужен самый избирательный инструмент из возможных», — говорит Стернсон.

В будущем возможность выборочно включать или выключать клетки может способствовать более точному лечению определенных заболеваний. Например, некоторым пациентам с тяжелой эпилепсией делают операцию по удалению пораженной части мозга. Наркотики, которые нацелены только на нейроны в этом регионе, могут быть менее инвазивным способом лечения этих пациентов. Стернсон также предвидит будущие методы лечения боли, при которых лекарства будут отправляться только в поврежденную область, а не по всему телу. Это важно для снижения уровня зависимости от обезболивающих, говорит он.

Джанелия лицензировала технологию Sternson для новой компании Redpin Therapeutics, которая проводит доклинические исследования. Эти эксперименты являются первым шагом к окончательному тестированию технологии на людях.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *