Временное отключение одного гена избавило мышей от сильной боли

Проведенное на мышах исследование показало, что определенные типы боли можно предотвратить без видимых побочных эффектов, временно ослабив активность гена, участвующего в передаче болевых сигналов. Если этот подход выдержит дальнейшие испытания, он может дать пациентам с хронической болью более безопасный и более продолжительный вариант терапии, по сравнению с традиционными лекарствами на основе опиоидов.

Несмотря на достигнутые в последние годы успехи генной терапии в борьбе с редкими и опасными для жизни заболеваниями, лишь немногие ученые пытались применить генетические подходы к лечению боли. Отчасти это связано с нежеланием окончательно изменять геном для устранения ощущений, которые не всегда являются постоянными или фатальными. Но новый подход не подразумевает изменений в последовательности ДНК и теоретически обратим, поэтому он может открыть новое направление исследований.

Для передачи сигналов нервные клетки используют белковые каналы в своих мембранах. Один из таких каналов, известный под названием Nav1.7, связан с расстройствами восприятия боли. Существуют мутации, которые делают белок Nav1.7 сверхактивным, и тогда носители этих мутаций склонны к приступам острой боли. У других людей мутации соответствующего гена деактивируют Nav1.7, и эти люди совсем не чувствуют боли. Белковый канал Nav1.7 служит очевидной мишенью для обезболивающих лекарств, но заблокировать канал оказалось непросто. Несколько первых лекарств-кандидатов не прошли клинические испытания. Одна из основных проблем — необходимость найти препарат, который связывается с Nav1.7, но не с другими белками семейства Nav, важными для работы сердца и прочих органов.

Авторы нового исследования решили не отключать Nav1.7, а уменьшить количество этого белка, вырабатываемого клетками. Для этого использовались два метода редактирования генома: CRISPR/Cas9 и «цинковые пальцы». При этом модифицированный белок Cas9 связывается с нужным участком ДНК, но не разрезает его, а лишь предотвращает синтез белка Nav1.7. Метод был проверен на мышах, получавших химиотерапевтический препарат паклитаксел, который может вызывать хроническую нервную боль у онкологических больных. Ученые подтвердили возникшую у них гиперчуствительность к боли, тыкая мышам в лапки тонкой нейлоновой нитью. Получившие препарат мыши отдергивали лапки даже при мягких уколах, то есть обычно безболезненный для них стимул стал болезненным. Но через месяц после инъекции в спинномозговую жидкость системы модифицирования генома мыши реагировали так же, как контрольная группа, которая никогда не получала паклитаксел. Те же мыши, на чей ген Nav1.7 не оказывалось воздействие, оставались гиперчувствительными.

Ученые отмечают, что этот метод не вызывает полной потери болевой чувствительности. Поведенческие тесты пока не выявили потенциально опасных побочных эффектов. По всей видимости, инъекции не повлияли на движения, когнитивные способности или уровень тревожности мышей. Пока неясно, сколько длится эффект снижения боли, но в ходе исследования он сохранялся на протяжении десяти месяцев.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science Translational Medicine.