211service.com
Nowe sposoby na zwiększenie pamięci
Naukowcy opracowują nowe sposoby selektywnego zwiększania ekspresji genów w mózgu w nadziei na leczenie chorób psychicznych i neurologicznych. Coraz więcej dowodów wskazuje, że związki działające na ten mechanizm mogą poprawić uczenie się i pamięć u gryzoni. Jednak istniejące leki, które nie zostały opracowane w tym celu, są stosunkowo słabe i nieselektywne, a ich długoterminowe bezpieczeństwo nie jest jeszcze jasne.
Wzmacniacze pamięci: Li-Huei Tsai, neurobiolog z MIT, opracowuje nowe sposoby ukierunkowania ekspresji genów w mózgu w nadziei na poprawę pamięci.
W ciągu ostatnich kilku lat neuronaukowcy zaczęli dostrzegać znaczenie epigenetyki – procesów molekularnych, które zmieniają ekspresję genów bez zmiany DNA – w mózgu, a w szczególności w pamięci. Jednym z kluczowych regulatorów epigenetyki jest grupa enzymów znanych jako deacetylazy histonowe (HDAC), które powodują, że DNA zwija się ściślej wokół sąsiednich białek, ostatecznie tłumiąc ekspresję genów. Ostatnie badania wykazały, że istniejące leki, które hamują te enzymy, mogą usprawnić uczenie się zarówno u normalnych myszy, jak i tych z zaburzeniami poznawczymi.
Myślę, że implikacje dla ludzkich chorób są naprawdę ekscytujące, mówi Li-Huei Tsai , neurolog z MIT. W zeszłym roku grupa Tsai wykazała, że podanie myszom z uszkodzonym mózgiem inhibitora HDAC pozwoliło im przywołać utracone wspomnienia.
EnVivo Farmaceutyki , firma farmaceutyczna z siedzibą w Watertown w stanie Massachusetts, opracowuje inhibitory HDAC, które są silniejsze niż istniejące i mogą łatwo dostać się do mózgu. (Kwas walproinowy, na przykład lek stosowany w leczeniu padaczki i choroby afektywnej dwubiegunowej, a obecnie testowany pod kątem raka, jest stosunkowo słabym inhibitorem.) Zgodnie z wynikami przedstawionymi w neuronauce konferencja w zeszłym miesiącu wiodący inhibitor HDAC firmy może poprawić zarówno pamięć krótkotrwałą, jak i długotrwałą u myszy. Firma ma nadzieję przetestować lek w przyszłym roku, mówi Michael Ahlijanian, wiceprezes ds. badań w EnVivo.
Chociaż naukowcy nie wiedzą jeszcze dokładnie, w jaki sposób regulacja epigenetyczna wpływa na pamięć, istnieje teoria, że pewne wyzwalacze, takie jak ćwiczenia, stymulacja wzrokowa lub leki, odwijają DNA, umożliwiając ekspresję genów zaangażowanych w plastyczność neuronalną. Ten wzrost ekspresji genów może wywołać rozwój nowych połączeń nerwowych, a co za tym idzie, wzmocnić obwody neuronalne, które leżą u podstaw tworzenia pamięci. Być może nasze mózgi wykorzystują te epigenetyczne mechanizmy, aby umożliwić nam uczenie się i zapamiętywanie rzeczy lub zapewnić wystarczającą plastyczność, abyśmy mogli uczyć się i dostosowywać, mówi John Satterlee , dyrektor programowy epigenetyki w National Institute on Drug Abuse, w Bethesda, MD.
Mamy solidne dowody na to, że inhibitory HDAC masowo promują wzrost dendrytów i zwiększają synaptogenezę [tworzenie połączeń między neuronami], mówi Tsai. Proces ten może zwiększyć pamięć lub umożliwić myszom odzyskanie dostępu do utraconych wspomnień poprzez ponowne okablowanie lub naprawę uszkodzonych obwodów neuronowych. Uważamy, że ślad pamięciowy nadal istnieje, ale zwierzę nie może go odzyskać z powodu uszkodzenia obwodów neuronowych – dodaje.
Bezpieczeństwo silniejszych inhibitorów HDAC, zwłaszcza tych, które działają na mózg, nie jest jeszcze jasne. Artykuł opublikowany dzisiaj w Neuron zwraca uwagę na potencjalne problemy. Tsai i jej koledzy odkryli, że hamowanie określonego enzymu HDAC zwiększyło uszkodzenia komórek i śmierć u gryzoni z objawami choroby Alzheimera, jednocześnie zwiększając poziom neuronów chronionych przez enzym.
Odkrycia sugerują, że naukowcy będą musieli opracować związki, które działają selektywnie na różne enzymy HDAC, być może hamując niektóre i aktywując inne. W tej chwili niewiele wiadomo na temat konkretnych funkcji prawie 20 różnych enzymów. Ale Tsai mówi, że jej grupa zidentyfikowała jeden enzym, który wydaje się być szczególnie zaangażowany w pamięć. Naukowcy opracowują także bardziej selektywne związki. Mamy nadzieję, że w niedalekiej przyszłości będziemy mieli coś, co będziemy mogli swobodnie oceniać u ludzi, mówi Tsai.