Генна терапия се справя с хроничната болка като понижава нивата на натрий

Учени от Центъра за изследване на болката към Колежа по дентална медицина на Нюйоркския университет създават генна терапия, която лекува хроничната болка посредством индиректно регулиране на специфичен натриев йонен канал.

Проучването

Създадената иновативна терапия става възможна, след като екипът открива точното място, където регулаторният протеин се свързва с натриевия йонен канал – NaV1.7, за да контролира неговата активност.

"Проучването ни представлява голяма стъпка напред в разбирането на основната биология на натриевия йонен канал, който може да бъде използван за облекчаване на хроничната болка“, обяснява проф. Раджеш Кхана, директор на Центъра за изследване на болката и специалист по молекулярна патобиология. Той подчертава, че хроничната болка е изключително сериозен проблем за общественото здраве в САЩ, тъй като засяга почти една трета от американците. Това мотивира учените да работят активно в посока на разработването на лекарства за болката, които са по-ефективни и по-безопасни и са алтернатива на опиоидите.

>>>Аномалии в гена Tiam1 са причина за хроничната невропатична болка

Натриевите йонни канали имат ключова роля за създаването и предаването на болка, тъй като имат решаващо значение за нервните клетки и връзките между тях. Предишни изследвания показват, че каналът NaV1.7 може да бъде използван за лечение на болката. От тях става ясно още, че той има огромно значение за хората с редки генетични болести.

В някои семейства мутацията в гена, който кодира NaV1.7, позволява в клетките да навлязат големи количества натрий, което води до силна хронична болка. При други обаче ситуацията е противоположна. При тях мутациите, които блокират NaV1.7, водят до липсата на болка.

Иновацията в настоящото изследване е свързана с идеята на проф. Кхана вместо да блокира NaV1.7, да го регулира. Прави това с помощта на протеин, наречен CRMP2.

Какво точно се случва

Ръководителят на екипа проф. Раджеш Кхана обяснява по следния начин ролята на протеина CRMP2: “Той „говори“ с натриевия йонен канал и модулира неговата активност като позволява навлизането на повече или на по-малко натрий в канала. Когато блокираме „разговора“ между NaV1.7 и CRMP2, което става чрез унищожаване на взаимодействието между тях, тогава сме в състояние да видим точно колко натрий влиза. Резултатът е, че така невронът се успокоява и болката се смекчава.“

Експресията на NaV1.7 се регулира индиректно от малка молекула, която е разработена от екипа.

Пред учените възниква въпросът защо CRMP2 контактува само с един от осемте канала за натриеви йони в същото семейство.

По време на проучването те установяват, че има специфична област в NaV1.7, където протеинът CRMP2 се свързва с натриевия йонен канал като целта е да регулира неговата активност. Разбират, че мястото е специфично за NaV1.7, защото протеинът не се свързва лесно с други натриеви йонни канали. Всъщност, става ясно, че ако извадят тази конкретна част от канала, се губи регулирането, което CRMP2 осъществява.

Следващата стъпка в проучването е опитът да бъде ограничена комуникацията между CRMP2 и NaV1.7. За целта екипът създава пептид от канала, който съответства на района, където се свързват CRMP2 и NaV1.7. Вмъкват пептида в адено-асоцииран вирус и така го доставят до невроните и инхибират NaV1.7

Последната фаза на проучването е да видят как създаденият от тях вирус ще въздейства върху болката. Дават го на мишки, които изпитват болка – при допир, от студено или топло или са с периферна невропатия, която е резултат от химиотерапия. Десет дни по-късно установяват, че мишките вече не изпитват болка.

>>>Генна терапия блокира производството на ХИВ частици в заразените клетки

„Намерихме начин да вземем конструиран вирус, който съдържа част от генетичния материал на протеин, който имаме всички ние. След което заразихме невроните, за да лекуваме ефективно болката. И това ми дава основание да смятам, че сме на прага на важен етап от развитието на генната терапия, а новото приложение срещу хроничната болка е само последният пример, който ще бъде последван от много други“, убеден е проф. Кхана.

Има нужда от още изследвания, но резултатите до момента обещават, че подходът им ще се превърне в добро лечение за хората.

Резулатите от проучването са публикувани в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Има огромна нужда от нови терапии за лечение на болката, особено за хората с рак и невропатия, която е резултат от химиотерапията. „Дългосрочната ни цел е да разработим генна терапия, за да бъдат лекувани по-добре болезнените състояния и да се подобри качеството на живот на хората“, казва проф. Раджеш Кхана.