Dhimbja është menduar të jetë një mekanizëm mbrojtës. Krijon një ndjesi të fortë për të na bërë t’i përgjigjemi një stimuli dhe të parandalojmë veten nga dëmtimi i mëtejshëm.
Por, ndonjëherë lëndimet, dëmtimet nervore ose infeksionet mund të shkaktojnë dhimbje të forta dhe të gjata që mund ta bëjnë jetën e përditshme të padurueshme.
Duke përdorur një mjet të krijuar nga studiuesi, Bryan Roth në fillim të viteve 2000, laboratorët kanë krijuar një sistem të ri që redukton dhimbjet inflamatore akute dhe të shkaktuara nga dëmtimet e indeve në modelet e miut.
Hye Jin Kang, Ph.D., një student i Roth Lab dhe tani profesor i asociuar në Universitetin Yonsei në Kore, ishte autori i parë në punimin kërkimor.
“Ajo që ne kemi zhvilluar është potencialisht një qasje e terapisë gjenetike për dhimbjet kronike”, tha Roth, shkruan MedicalXpress, transmeton Gazeta Shneta.
“Ideja është që ne mund ta dorëzojmë këtë mjet kemogjenetik përmes një virusi tek neuronet që ndjejnë dhimbjen. Më pas, ju mund të merrni vetëm një pilulë inerte dhe t’i fikni ato neurone dhe dhimbja do të zhduket fjalë për fjalë”, shtoi ai.
Fillimet modeste të kemogjenetikës
Neuroshkencëtarët kanë qenë në një përpjekje prej dekadash për të ndërtuar një hartë gjithëpërfshirëse të trurit të njeriut. Nëse do të mund të identifikohej çdo lloj qelize dhe çdo rrugë nervore, studiuesit mund të bënin hapa të mëdhenj në kërkimet neurologjike – duke përfshirë aftësinë për të ndezur dhe “fikur” rajonet e trurit për të analizuar funksionet e tyre ose për të imituar terapinë me ilaçe.
Në vitet ’90, Roth, atëherë profesor i biokimisë në Universitetin Case Western Reserve (me emërime dytësore në Psikiatri, Onkologji dhe Neuroshkenca), donte të gjente një mënyrë për të bërë terapi të reja, të fuqishme që mund të ndalonin sëmundjet pa shkaktuar efekte anësore bindëse.
Ishte një porosi e gjatë, nga pikëpamja farmakologjike. Kështu, Roth vendosi të përdorë një teknikë në zhvillim të quajtur ” evolucion molekular i drejtuar “, i cili në thelb përdor molekula të inxhinieruara kimikisht për të shpejtuar procesin e evolucionit në natyrë.
“Ajo që kuptova dhe ajo që kuptuan shumë njerëz, është, nëse mund të bëni një receptor të projektuar që kishte disa nga të njëjtat veti sinjalizuese si një ilaç me interes, dhe nëse mund ta vendosni atë në një rajon të caktuar të trurit ose një lloj qelize. , atëherë ju mund të imitoni efektet e drogës”, tha Roth, i cili tani është drejtor i projektit të Programit të Ekzaminimit të Drogës Psikoaktive NIMH.
“Ne bëmë disa përpjekje në vitet ’90, ashtu si njerëzit e tjerë, pa sukses të madh”, tha ai.
Fuqia për të ndezur dhe fikur neuronet sipas dëshirës
Roth përsosi teknologjinë kemogjenetike në vitin 2005. Me majanë si organizmin e tij model , ai krijoi një receptor proteinik artificial që mund të “zhbllokohej” vetëm nga oksidi N-clozapine, një përbërës sintetik i ngjashëm me drogën që ishte bërë inert duke hequr të gjitha efektet e tij terapeutike.
Mjeti, i cili gjithashtu quhet receptorë projektues të aktivizuar ekskluzivisht nga ilaçet e dizajnuara, ose DREADDs, vepron si një kyç dhe çelës molekular që mund të aktivizohet vetëm kur një përbërje inerte e ngjashme me ilaçin futet në trup. Pasi të aktivizohet, teknologjia mund të ndezë ose mbyllë neuronet, duke u dhënë në mënyrë efektive studiuesve aftësinë për të bërë ndryshime shumë selektive në sistemin nervor.
Teknikat iu zbuluan komunitetit shkencor në mars 2007 në Procedurat e Akademisë Kombëtare të Shkencave . Që atëherë, teknologjia e Roth-it është përdorur nga mijëra studiues në mbarë botën për të studiuar funksionet e neuroneve dhe për të zhvilluar medikamente të reja për trajtimin e kushteve komplekse neuropsikiatrike – nga depresioni dhe abuzimi me substancat tek epilepsia dhe skizofrenia.
Një terapi e mundshme gjenetike për dhimbjen kronike
Çdo neuron në trupin tonë që nuk është pjesë e sistemit nervor qendror (CNS) i përket sistemit nervor periferik (PNS). Kjo ndarje e sistemit nervor është përgjegjëse për përcjelljen e pesë ndjesive tona në CNS, lejon muskujt tanë të lëvizin dhe ndihmon në proceset e pavullnetshme si tretja, frymëmarrja dhe rrahjet e zemrës.
Janë bërë relativisht pak studime mbi përdorimin e kemogjenetikës në PNS, thjesht për shkak të vështirësisë teknike. CNS dhe PNS janë aq të ndërthurura në nivele qelizore, kimike dhe gjenetike saqë është sfiduese për studiuesit që të aplikojnë teknologjinë e tyre vetëm në PNS.
“Shumë nga gjenet që janë të shprehura në sistemin nervor periferik shprehen gjithashtu në sistemin nervor qendror, veçanërisht në tru”, tha Scherrer, i cili është gjithashtu profesor i asociuar në Departamentin e Farmakologjisë UNC.
“Na duhej të kryenim një mori analizash dhe testesh për të izoluar si një receptor ashtu edhe një përbërës të ngjashëm me ilaçin që veprojnë vetëm në periferi.
Megjithatë, pas shtatë vitesh të gjata, laboratorët Roth dhe Scherrer gjetën sukses. Studiuesit e bazuan sistemin e tyre të ri nga receptori 2 i acidit hidroksikarboksilik (HCA2), një lloj receptori i implikuar në anti-inflamacion. Receptorët HCA2 shprehen në PNS dhe zakonisht aktivizohen nga vitamina B3. Duke përdorur modelet e miut, studiuesit ndryshuan receptorët HCA2 në mënyrë që ata të mund të lidheshin vetëm me FCH-2296413, një përbërje inerte e ngjashme me ilaçin që vepron vetëm brenda PNS.
Sistemi kemogjenetik, i quajtur mHCAD, është krijuar për të ndërhyrë me nociceptorët, duke e bërë më të vështirë për neuronet shqisore që të transmetojnë informacionin e dhimbjes në palcën kurrizore dhe trurin. Për të qenë më specifik, mHCAD zvogëlon aftësinë e tyre për të ndezur mesazhet e tyre elektrike dhe kimike, duke kërkuar një stimul më intensiv dhe më të dhimbshëm për të shkaktuar perceptimin e dhimbjes.
Megjithëse teknologjia është ende larg përdorimit njerëzor, Roth dhe Scherrer kanë menduar tashmë se si teknologjia do të shpërndahej më mirë në trup: përmes terapisë gjenetike. Studiuesit injektuan me sukses mHCAD në një model miu duke përdorur teknologjinë gjenetike të krijuar nga kolegu dhe pionieri i terapisë gjenetike Jude Samulski, Ph.D., një profesor i shquar i farmakologjisë në Shkollën e Mjekësisë UNC. Terapia gjenetike përdor aftësitë infektive të virusit të lidhur me adeno (AAV), duke i lejuar studiuesit të japin mHCAD në neuronet e dhimbjes me interes.
Përdorimet e ardhshme për uhemogenetics në PNS
Në vitin 2013, Institutet Kombëtare të Shëndetit formuan një partneritet midis partnerëve federalë dhe jo-federalë me një qëllim të përbashkët për të hartuar çdo qelizë të trurit të njeriut dhe çdo qark nervor përmes neuroteknologjive novatore të quajtura Iniciativa e Kërkimit të Trurit Përmes Përparimit të Neuroteknologjive Inovative (TRURI).
Teknologjia kemogjenetike e Roth-it ka luajtur një rol të madh në Iniciativën BRAIN. Deri më sot, dhjetëra mijëra dërgesa virusesh dhe plazmidesh nga laboratori Roth janë shpërndarë duke çuar në mijëra botime.
Tani që teknologjia është zgjeruar në sistemin nervor periferik , studiuesit mund të studiojnë më mirë neuronet që prodhojnë perceptimin e prekjes, temperaturës, pozicionit të trupit, dhimbjes dhe më shumë.
“Ka dhjetëra klasa të neuroneve PNS që ne nuk i kuptojmë plotësisht”, tha Scherrer. “Duke përdorur këtë mjet të ri inovativ, ne mund të përcaktojmë më pas objektivat qelizore me të cilat mund të angazhohemi për të trajtuar sëmundjet. Do të jetë një mjet i rëndësishëm për të rritur njohuritë tona në fushën somatosensore dhe më gjerë”, tha ai. /Gazeta Shneta/