Новая протеиновая терапия обещает модификацию поведения без наркотиков

Ученые из Университета Южной Калифорнии разработали средства изменения мозговой активности и поведения, которые используют собственные синаптические процессы мозга в отличие от психиатрических препаратов. Используя белок GFE3, исследователи смогли специально нацелиться на ингибирующие и возбуждающие белки и эффективно «угнать» естественный процесс, который включает или выключает их, влияя на клеточную память и поведение. Основанные на протеине методы лечения являются относительно новыми для всех видов других болезней - таких как рак - поэтому еще не совсем ясно, насколько далеко он сможет прогрессировать. Но потенциал здесь огромен.

Терапия на основе белка считается потенциальным шагом вперед по сравнению с психиатрической лекарственной терапией из-за того, как она работает. Принимая во внимание, что белковая терапия нацелена на определенные типы клеток, традиционные лекарства ковры бомбят все, разрушая и воздействуя на клетки, которые, как оказалось, находятся рядом с проблемой

Нейробиолог Дон Арнольд @USCDornsife нашел новый способ - белок - для изменения памяти и поведения:

- USC Research (@USC_Research) 22 июня 2016 г.

«Большая проблема с любой из этих основанных на белках терапевтических средств заключается в том, что очень трудно доставить эти гены людям», - говорит ведущий автор исследования Дональд Б. Арнольд, профессор биологических наук в Колледже писем, искусств и наук Университета США Дорнсиф., рассказывает обратный, «Поэтому, если кто-то придумал безопасный способ введения вируса в человеческий мозг, тогда вы могли бы начать говорить об этом как о терапевтическом средстве. Но это только проблема генной терапии в целом. При этом, эта вещь работает так чисто, без каких-либо побочных эффектов. Для болезней, где общая проблема заключается в дисбалансе возбуждения и торможения, это очень точный инструмент, который может войти и поразить только те клетки, которые ты хочешь поразить, и набрать торможение и возбуждение либо вверх, либо вниз ».

Авторы исследования впервые разработали «палец» - часть, которая специально прикрепляется к синапсу - более пяти лет назад и работали над присоединением второго компонента, лигазы Е3, которая позволяет белку разлагаться для последние два года или около того.

Теперь Арнольд и его коллеги сосредоточатся на сотрудничестве с учеными, изучающими схемы мозга; они заинтересованы в том, что на самом деле производит модель активности, которую они видят из этих конкретных клеток. Например, мышь-самца можно сделать агрессивной, поместив ее в непосредственной близости от другой мыши-самца - так какую роль в этом играет торможение? Ответ всегда был сложным, потому что результаты могут включать положительные петли обратной связи, которые трудно отличить от петель возбуждающей обратной связи. Но эта новая терапия позволяет исследователям нацеливаться на конкретные ячейки и выбивать эту сеть, обрезая провода, так сказать, в электрической схеме, и выявляя, какова действительная схема проводки.

Бумага также дала другой, довольно удивительный результат: исследователи смогли избавиться от ингибирующих синапсов, но когда они остановили экспрессию белков, синапсы снова выросли. Белок не разрушает цель; это унижает себя. Это чрезвычайно интригующий феномен, который вызывает дальнейшие вопросы исследования: откуда клетка узнает, что ей не хватает тормозных синапсов? Каков механизм их возврата?

Баланс - или, скорее, дисбаланс - возбуждения и торможения является ключом к таким болезням, как аутизм, шизофрения, эпилепсия, зависимость - все, что клетка не может понять, что ей нужно больше торможения. Поэтому понимание того, как клетка решает, что у нее недостаточно времени для ингибирования, чрезвычайно важно для исследований в этих областях, и в настоящее время об этом известно очень мало.

Эта новая система настолько мощна, что даже переживает быстрый процесс клеточного оборота мозга. Нейроны не переворачиваются - у нас есть те для жизни - но белки делают. Белки вашего мозга постоянно создаются и разрушаются, и к концу каждой недели или около того он содержит совершенно разные молекулы, чем это было на прошлой неделе.

«Манипулирование этой системой имеет большой потенциал», - сказал Арнольд. «Когда придет день, и они разработают безопасный способ поместить это в человека, он будет готов к работе».