Nová terapia proteínmi sľubuje zmenu správania bez drog

Vedci na Univerzite v južnej Kalifornii vyvinuli prostriedky na modifikáciu mozgovej aktivity a správania - ktoré využíva vlastné synaptické procesy mozgu na rozdiel od psychiatrických liekov. Pomocou proteínu s názvom GFE3 boli vedci schopní špecificky zacieliť inhibičné a excitačné proteíny a účinne „uniesť“ prirodzený proces, ktorý ich zapína alebo vypína, čo ovplyvňuje pamäť a správanie buniek. Terapie založené na bielkovinách sú relatívne nové pre všetky druhy iných chorôb - ako je napríklad rakovina - takže nie je celkom jasné, do akej miery bude schopný pokročiť. Ale potenciál je tu obrovský.

Terapie založené na bielkovinách sa považujú za potenciálny krok z psychiatrických liekových terapií z dôvodu spôsobu, akým pracujú. Zatiaľ čo proteínové terapie sa zameriavajú na špecifické typy buniek, tradičnú drogovú bombu na všetko, degradujú a ovplyvňujú bunky, ktoré sa práve nachádzajú v blízkosti problému.

Neurobiológ Don Arnold @USCDornsife našiel nový spôsob - proteín - na úpravu pamäte a správania:

- USC Research (@USC_Research) 22. jún 2016

"Veľký problém s niektorou z týchto terapeutík na báze proteínov je, že je veľmi ťažké dostať tieto gény do ľudí," uviedol hlavný autor Donald B. Arnold, profesor biologických vied na USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences, rozpráva obrátený, „Takže ak niekto prišiel na bezpečný spôsob uvedenia vírusu do ľudského mozgu, potom by ste o tom mohli začať hovoriť ako o terapeutike. Ale to je len problém s génovou terapiou vo všeobecnosti. Ako už bolo povedané, táto vec funguje tak čisto a bez akýchkoľvek vedľajších účinkov. Pre choroby, kde je všeobecný problém s nerovnováhou excitácie a inhibície, je to veľmi presný nástroj, ktorý môže ísť a zasiahnuť iba bunky, ktoré chcete zasiahnuť, a vytočiť inhibíciu a excitáciu buď hore alebo dole. “

Autori štúdie najprv vyvinuli „prst“ - časť, ktorá sa špecificky viaže na synapsiu - pred viac ako piatimi rokmi a pracujú na pripojení druhej zložky, E3 ligázy, čo je to, čo umožňuje, aby sa proteín degradoval. posledných dvoch rokoch.

Arnold a jeho kolegovia sa teraz zamerajú na spoluprácu s vedcami, ktorí študujú obvody mozgu; zaujímajú sa o to, čo vlastne produkuje vzor činnosti, ktorú vidia z týchto konkrétnych buniek. Napríklad myš môže byť agresívna tým, že ju umiestni do tesnej blízkosti inej samčej myši - aká je v tom úloha inhibícia? Odpoveď bola vždy zložitá, pretože výsledky môžu zahŕňať pozitívne inhibičné slučky spätnej väzby, ktoré sa ťažko odlíšia od slučiek excitačnej spätnej väzby. Táto nová terapia však umožňuje výskumníkom zamerať sa na špecifické bunky a vyradiť sieť, čím sa tak rozoberajú vodiče v schéme zapojenia a odhaľujú, aký je skutočný vzor zapojenia.

Príspevok tiež priniesol ďalší, skôr prekvapivý výsledok: Výskumní pracovníci sa dokázali zbaviť inhibičných synapsií, ale keď zastavili expresiu proteínov, synapsie rástli. Proteín nedegraduje cieľ; degraduje sa. Je to mimoriadne zaujímavý fenomén, ktorý vyvoláva ďalšie výskumné otázky: Ako bunka vie, že chýba jej inhibičné synapsie? Aký je mechanizmus ich vrátenia?

Rovnováha - alebo skôr nerovnováha - excitácie a inhibície je kľúčom k takým ochoreniam, ako je autizmus, schizofrénia, epilepsia, závislosť - čokoľvek, kde bunka nedokáže zistiť, že potrebuje viac inhibície. Takže pochopenie toho, ako sa bunka rozhodne, že je krátka k inhibícii, je veľmi dôležité pre výskum v týchto oblastiach a v súčasnosti je veľmi málo známych.

Tento nový systém je tak silný, že dokonca prežíva proces zrýchleného obratu buniek v mozgu. Neuróny sa nevracajú - máme tie pre život - ale proteíny to robia. Proteíny vášho mozgu sú neustále vytvárané a degradované a na konci každého týždňa obsahujú úplne iné molekuly, ako tomu bolo pred týždňom.

„Manipulácia s týmto systémom má veľa možností,“ povedal Arnold. „Keď príde deň a vytvoria bezpečný spôsob, ako ho uviesť do ľudského tela, bude pripravený na to, aby sa začal valiť.“