W przypadku myszy, a może i mężczyzn, ból znika w mgnieniu oka

Niektóre myszy pisnęły z bólu, gdy badacze skierowali niebieskie światło na ich łapy. Inne myszy nie czuły niczego, gdy zostały uderzone ciepłem.

Przekaźniki bólu : Mikrografia pokazuje zakończenia nerwowe w łapie myszy. Dolny obraz to zbliżenie obszaru zaznaczonego na górze.

W najnowszym pokazie optogenetyki, wszechstronnej, ale złożonej technologii kontrolowania komórek nerwowych, zespół badawczy z Uniwersytetu Stanforda naszkicował, jak pacjenci cierpiący na przewlekły ból mogą pewnego dnia znaleźć ulgę: wystarczy przycisnąć jasną latarkę do skóry.

Pacjenci mogą otrzymać własną zdolność do blokowania bólu na żądanie, mówi Michael Kaplitt, neurochirurg i dyrektor naukowy Circuit Therapeutics, trzyletniego startupu biotechnologicznego Palo Alto w Kalifornii, który obecnie pracuje nad leczeniem bólu niektórzy naukowcy ze Stanford.

Optogenetyka to przełomowa technologia, która daje naukowcom precyzyjną kontrolę nad tym, co czują zwierzęta, jak się zachowują, a nawet nad tym, co myślą. Polega na modyfikowaniu DNA neuronów tak, aby wysyłały sygnały – lub były blokowane przed odpalaniem – w odpowiedzi na światło (patrz Kontrola mózgu ). Technika została wynaleziona dziewięć lat temu, częściowo w laboratorium Karla Deisserotha, jednego ze współzałożycieli Circuit i autora nowego badania bólu.

Jak dotąd najbardziej uderzającym zastosowaniem optogenetyki było wywoływanie efektów bezpośrednio w mózgach zwierząt, przy użyciu światła dostarczanego z wszczepionym kablem światłowodowym. We wcześniejszym badaniu grupa Deisserotha sprawiła, że ​​myszy poczuły strach lub stały się nieustraszone (przełącznik niepokoju).

Circuit, który obecnie zatrudnia 47 pracowników, pracuje nad inżynierią źródeł światła i doskonałych narzędzi genetycznych, aby wykorzystać optogenetykę. Kaplitt mówi, że oprócz badań nad bólem firma ma nadzieję znaleźć sposób na leczenie poważnych chorób psychicznych za pomocą implantów przenoszących światło do mózgu.

Ale kontrolowanie nerwów poza mózgiem może okazać się łatwiejsze. Wrażliwe zakończenia nerwowe lub nocyceptory, które uruchamiają ostrzeżenia w odpowiedzi na ciepło lub ciśnienie, leżą pod ludzką skórą tylko na dwie szerokości włosów i można je kontrolować za pomocą jasnego ręcznego światła. „Mamy inżynierów, którzy zastanawiają się, jak mogłoby wyglądać takie urządzenie”, mówi Kaplitt. Ból jest percepcją. A więc chodzi o to, aby przestać to postrzegać.

W najnowszej pracy grupy Stanford, opublikowanej w czasopiśmie Biotechnologia Przyrody , po raz pierwszy zastosowali terapię genową, aby zainstalować światłoczułe cząsteczki w zakończeniach nerwowych w skórze myszy. Każde zwierzę zostało następnie umieszczone w małej komorze z pleksiglasu z przezroczystą podłogą.

Kiedy naukowcy oświetlili podłogę niebieskim światłem, myszy wzdrygnęły się, krzyczały lub długo lizały łapy, wszystkie oznaki bólu. Zespół mógł też blokować sensację. W tych testach myszom, które były skąpane w żółtym świetle zaprojektowanym do blokowania impulsów nerwowych, nie przeszkadzało zbytnio opaska szczypiąca ich nogę. Kiedy naukowcy skierowali gorące promienie podczerwieni na swoje łapy, reagowali powoli.

Praca opiera się na wcześniejszych eksperymentach zarówno w Stanford, jak i naukowców z McGill University. Powodem, dla którego ten artykuł jest ekscytujący, jest to, że przedstawia dwie perspektywy. Jednym z nich jest to, że możesz w zasadzie włączać i wyłączać nerwy, powodując ból w dowolnym momencie. Drugim jest to, że oświetlili zwierzę z zewnątrz i nadal osiągnęli efekt, mówi Kaplitt.

Ból jest głównym powodem, dla którego ludzie szukają lekarzy, co daje 635 miliardów dolarów rocznie w wydatkach na opiekę zdrowotną w USA Obecnie lekarze nie mogą wiele zrobić, a tabletki przeciwbólowe mogą mieć niefortunne skutki, czasami pozostawiając użytkowników z zamglonymi umysłami lub trudnymi do -pokonać uzależnienia.

Przed leczeniem optogenetycznym stoi wiele przeszkód. Dotarcie światłem do odpowiednich komórek nerwowych może okazać się trudne. I opiera się na modyfikacji genów, która sama jest technologią eksperymentalną. Dziesięć lub więcej eksperymentów i badań jest przed nami, zanim jakiekolwiek leczenie będzie dostępne.

Circuit pozyskał fundusze od inwestorów, w tym Stanforda, a także byłych dyrektorów Google, Davida Jeske i Scotta Hassana. Ale to nie jedyna firma opracowująca produkt przeciwbólowy. Badacz MIT Ed Boyden, który współtworzył optogenetykę w Stanford, założył konkurencyjną firmę Eos Neuroscience. Ta firma pracuje również nad sposobami wykorzystania optogenetyki w leczeniu bólu, mówi dyrektor generalny Ben Matteo.

ukryć