Nová terapie proteinů slibuje změnu chování bez léků

Vědci z University of Southern California vyvinuli způsob, jak modifikovat mozkovou aktivitu a chování - ten, který používá vlastní synaptické procesy mozku na rozdíl od psychiatrických léků. Pomocí proteinu nazvaného GFE3 byli vědci schopni specificky se zaměřit na inhibiční a excitační proteiny a účinně „unesou“ přirozený proces, který je zapíná nebo vypíná, což ovlivňuje paměť a chování buněk. Terapie založené na bílkovinách jsou relativně nové pro všechny druhy jiných nemocí - jako je rakovina - a tak ještě není zcela jasné, jak daleko bude moci pokročit. Ale potenciál je zde obrovský.

Terapie založené na proteinech jsou považovány za potenciální krok z psychiatrických léčebných terapií vzhledem k tomu, jak fungují. Zatímco proteinové terapie se zaměřují na specifické typy buněk, tradiční koberec na léky na drogy, degradují a ovlivňují buňky, které jsou právě v blízkosti problému.

Neurobiolog Don Arnold @USCDornsife našel novou cestu - protein - ke změně paměti a chování:

- USC Research (@USC_Research) 22. června 2016

"Velkým problémem těchto léčiv založených na proteinech je, že je velmi těžké dostat tyto geny do lidí," říká vedoucí autor Donald B. Arnold, profesor biologických věd na USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences, řekne Inverzní. „Takže pokud někdo přišel na bezpečný způsob, jak vložit do lidského mozku virus, pak byste o tom mohli začít mluvit jako o terapeutickém. Ale to je jen problém s genovou terapií obecně. Jak už bylo řečeno, tato věc funguje tak čistě a bez jakýchkoli vedlejších účinků. Pro nemoci, kde je obecný problém s nerovnováhou excitace a inhibice, je to velmi přesný nástroj, který může jít a zasáhnout pouze buňky, které chcete zasáhnout, a vytočit inhibici a excitaci buď nahoru nebo dolů. “

Autoři studie nejprve vyvinuli „prst“ - část, která se specificky váže na synapse - před více než pěti lety a pracují na připojení druhé složky, E3 ligázy, což je to, co umožňuje degradaci proteinu. posledních dvou let.

Arnold a jeho kolegové se nyní zaměří na spolupráci s vědci, kteří studují obvod mozku; zajímají se, co vlastně produkuje vzor činnosti, kterou vidí z těchto konkrétních buněk. Například mužská myš může být agresivní tím, že ji umístí do těsné blízkosti jiné mužské myši - a jakou roli v tom hraje inhibice? Odpověď byla vždy komplikovaná, protože výsledky mohou zahrnovat pozitivní inhibiční smyčky zpětné vazby, které je obtížné odlišit od smyček excitační zpětné vazby. Tato nová terapie však umožňuje výzkumným pracovníkům zaměřit se na konkrétní buňky a vyřadit tu síť, přerušit dráty v schématu zapojení, abych tak řekl, a odhalit, jaký je skutečný vzor zapojení.

Příspěvek také přinesl další, poněkud překvapující výsledek: Výzkumní pracovníci se dokázali zbavit inhibičních synapsí, ale když zastavili expresi proteinů, synapsy vzrostly. Protein nesnižuje cíl; degraduje se. Je to mimořádně zajímavý jev, který vybízí k dalším výzkumným otázkám: Jak buňka ví, že chybí její inhibiční synapsie? Jaký je mechanismus pro jejich navrácení?

Rovnováha - nebo spíše nerovnováha - excitace a inhibice je klíčem k takovým onemocněním, jako je autismus, schizofrenie, epilepsie, závislost - cokoliv, kde buňka nemůže zjistit, že potřebuje více inhibice. Takže pochopení toho, jak se buňka rozhodne, že je krátká na inhibici, je nesmírně důležité pro výzkum v těchto oblastech a v tuto chvíli je velmi málo známo.

Tento nový systém je tak silný, že přežívá i proces rychlého obratu buněk v mozku. Neuroni se neobracejí - máme ty pro život - ale proteiny to dělají. Proteiny vašeho mozku jsou neustále vytvářeny a degradovány a na konci každého týdne obsahují úplně jiné molekuly, než tomu bylo před týdnem.

„Manipulace s tímto systémem má spoustu potenciálu,“ řekl Arnold. „Až přijde den a vytvoří bezpečný způsob, jak to dát lidem, bude připraveno točit.“