Страдания тысячи добровольцев раскрыли правду о гене боли
Фактически вся жизнь человека прописана в его геноме –учёные убеждаются в этом всё больше и больше. На этот раз в генетическом коде найдено соответствующие вариации и место, определяющие порог болевой чувствительности людей.
Исследователи считают, что нынешнее открытие разрешит создать совершенное обезболивающее средство.
За последние пять лет генетики связали три важных расстройства, приводящих к неверному восприятию боли организмом, с мутациями в гене SCN9A. В любых ситуациях те либо иные генетические вариации оказывали влияние на структуру белка, осуществляющего контроль канал Nav1.7, через что натрий поступает в нервные клетки при появлении болевого стимула. (Натрий определяет, отправляет ли нейрон сигнал в мозг.)
В двух случаях из трёх люди страдали от боли по причине того, что «неверный» вариант гена заставлял канал для натрия или через чур легко раскрываться, или не давал ему позже закрыться. В третьем случае белок, кодируемый SCN9A, и вовсе не функционировал, в следствии люди не были способны ощущать боль по большому счету.
Тут продемонстрированы четыре проявления работы/поломки канала Nav1.7.
Сверху перечислены разные болезни, приводящие к тем либо иным нарушениям в регистрации болевых ощущений (WT – обычное состояние без мутаций) (иллюстрация The Journal of Clinical Investigation).
«Мы решили узнать, смогут ли вариации кода в этом гене определять людскую степень чувствительности к боли», — говорит Джеффри Вудс (Geoffrey Woods) из Кембриджского университета медицинских изучений, нашедший в своё время генетическую сообщение в третьей группе вышеупомянутых больных.
Натриевый канал в кончика аксона нервной клетки (фото Joel A. Black/Yale University).
Для этого Вудс и его коллеги из различных государств изучили различия в строении SCN9A у 578 больных остеоартритом (osteoarthritis) и нашли 27 однонуклеотидных полиморфизмов (SNP), другими словами перестановок аминокислот в ДНК. После этого биологи сравнили их наличие с болевым порогом больных, в каждом случае обращая внимание на серьёзность заболевания.
Один из отысканных SNP находился приблизительно у 10% участников изучения, и его наличие приводило к большому усилению болевых ощущений. (К сожалению, порог чувствительности — субъективная величина, но пока учёные смогут ориентироваться только на слова человека.)
Потом генетики сравнили присутствие этого поменянного участка болевые ощущения и кода у 195 больных из Финляндии, страдающих от воспаления седалищного нерва, 100 датчан, «ощущающих» фантомную боль в ампутированных конечностях (phantom limb pain), 179 человек, у которых был удалён межпозвоночный диск, дабы избавить их от боли в пояснице, и 200 больных с панкреатитом (воспалением поджелудочной железы).
Пока не светло, существует ли связь между данным развитием и геном хронических болей, которыми страдают около 20% взрослого населения планеты. «Найденный сейчас генетический вариант возможно частично виноват в том, что у некоторых людей хронические боли посильнее, чем у других», – комментирует Макдоналд Кристи (Macdonald Christie) из университета Сиднея (иллюстрация с сайта wegohealth.com).
Оказалось, что в первых двух группах у людей, испытывающих, согласно их точке зрения, самую сильную боль, тот самый полиморфизм значительно чаще находился. В других группах подобное статистически не подтвердилось, не смотря на то, что тенденция также была налицо.
После этого учёные удостоверились в надежности догадку на здоровых людях. Для этого они попросили 186 дам поведать о собственных болевых ощущениях при действии сильного тепла.
И сейчас стало известно, что более низкий болевой порог был у тех участниц изучения, что владели определённой вариацией в SCN9A.
В статье, размещённой в открытом доступе в PNAS, Вудс со товарищи приводят следующее сравнение: людей, не имеющих в собственном геноме «неправильной» версии гена, природа как бы наделила натуральным болеутоляющим.
Чтобы выяснить, как однонуклеотидный полиморфизм понижает болевой порог, биологи внедрили поменянный ген в клетки почки (у них канал для натрия отсутствует). В следствии клетки вырастили собственные каналы, каковые закрывались менее действенно, соответственно, болевой сигнал, что мог быть послан ими в мозг, был посильнее.
Но эффект генетической вариации был очень малым, исходя из этого сложно с уверенностью заявить, что дело лишь в SNP исследуемого гена.
Схематическое изображение SCN9A и позиций мутаций в нём (продемонстрированы стрелками), несущих ответственность за разные болезни (иллюстрация PNAS).
Напомним, что в группах, каковые изучали Вудс и его коллеги, 15-18% людей имели одну копию генетического варианта (обозначена на рисунке выше как R1150W), около 2-3% — две копии, что делает их ещё более чувствительными к боли.
До тех пор пока рано сказать о применении взятых данных на практике. Но Джеффри уверен – нынешнее открытие, без сомнений, окажет помощь создать более действенные методы борьбы с неприятными ощущениями, и уменьшить побочные эффекты обезболивающих лекарств.
Для этого нужно будет создать препарат, что сможет влиять напрямую на белок, открывающий/закрывающий натриевый канал.
