00:00 
Исследователи из Центра наркозависимости и психического здоровья (CAMH) и Института нейрофизиологии Uniklinik RWTH Ахена в Германии расшифровали молекулярную подпись так называемых спящих ноцицепторов — типа болевых нервных клеток, которые обычно остаются тихими и не реагируют на прикосновения или давление, но могут стать сверхактивными и вызывать хроническую боль. Результаты будут опубликованы в среду, 4 февраля в известном научном журнале Cell.
Примерно десять процентов населения живут с нейропатической (нервной) болью, которая часто связана с аномальной активностью спящих ноцицепторов. При хронической боли эти нейроны могут начать активироваться самостоятельно, вызывая постоянную боль даже при отсутствии внешнего триггера. Хотя их функциональные свойства известны уже много лет, их молекулярная идентичность остается неясной. Исследователи смогли идентифицировать спящие ноцицепторы по их электрическому поведению, но они не знали, какие гены включены внутри этих клеток. Без этого генетического отпечатка разработка таргетных методов лечения оставалась недостижимой.
Международная исследовательская группа под руководством проф. Доктор Анжелика Ламперт (директор Института нейрофизиологии Uniklinik RWTH Ахена, Германия) и доктор Шриджой Трипати (старший научный сотрудник CAMH Центра нейроинформатики Крембиля и доцент Университета Торонто) теперь закрыли этот ключевой пробел в знаниях. Измеряя электрическое поведение и генетическую активность отдельных нейронов, исследователи смогли точно определить, какие гены определяют спящие ноцицепторы. Чтобы добиться успеха, команде пришлось переводить различные «языки» электричества нервных клеток и генетики. Соавтор исследования, клиницист-ученый Uniklinik доктор Яннис Кёрнер, записал электрическую активность отдельных нейронов с помощью Patch-Seq, передового метода, сочетающего электрофизиологию с генетическим секвенированием отдельных клеток. Затем эти данные были объединены с комплексным биоинформатическим анализом, проведенным соавтором Дереком Ховардом, специалистом по методам исследования CAMH, под руководством доктора Трипати.
В результате этого сотрудничества был создан «Розеттский камень» для исследования боли — способ перевода между этими двумя научными языками, связывающий результаты доклинических исследований с биологией спящих ноцицепторов у людей. Это позволило команде определить молекулярную идентичность спящих ноцицепторов и выявить конкретные цели для будущих методов лечения боли.
Молекулярные признаки спящих ноцицепторов
Анализ группы показывает, что спящие ноцицепторы определяются специфической молекулярной сигнатурой, которая включает, среди других компонентов, рецептор онкостатина М (OSMR) и нейропептид соматостатин (SST). Соавтор исследования д-р Кёрнер объясняет: «Результаты также указывают на дополнительные мишени для лекарств, в том числе ионный канал Nav1.9, который сильно выражен в спящих ноцицепторах и способствует возникновению их отличительных электрических свойств». Проще говоря, этот канал, вероятно, помогает контролировать, насколько легко спящие ноцицепторы становятся активными, а нацеливание на Nav1.9 может позволить разработать лекарства, избирательно успокаивающие эти вызывающие боль нейроны».
Соавтор исследования Дерек Ховард добавляет: «Наши биоинформатические анализы указывают на OSMR как на маркер спящих ноцицепторов, но это всего лишь прогноз, пока кто-нибудь его не проверит. Что сделало это сотрудничество особенным, так это готовность наших коллег принять это предсказание и подтвердить его». «В нашей последней серии психофизических экспериментов мы показали, что онкостатин М, который активирует OSMR, специфически модулирует спящие ноцицепторы в коже человека. Это подтвердило наши молекулярные предсказания непосредственно на людях», — объясняет соавтор доктор Кёрнер.
Наша работа устанавливает новую концептуальную основу для понимания возникновения нейропатической боли на молекулярном уровне, и в то же время открывает конкретные перспективы для разработки новых, таргетных методов лечения».
Доктор. Анжелика Ламперт, директор Института нейрофизиологии Uniklinik RWTH Ахена, Германия
Многопрофильная международная команда
Проф. Ламперт подчеркивает важность сотрудничества: «Эта работа демонстрирует силу междисциплинарного и международного сотрудничества. Успех исследования зависит от тесной интеграции специализированных центров: в то время как ключевые эксперименты проводились в Аахене, решающие усилия по одноклеточной и пространственной транскриптомике были предприняты в Мангейме и Далласе». Доктор Трипати добавляет: «Для меня было большой честью быть частью такой звездной команды экспертов. Этот проект является свидетельством того, чего можно достичь, объединив различные научные точки зрения для решения общей проблемы».
Исследовательская группа была дополнительно усилена вкладом групп, возглавляемых известными исследователями боли Барбарой Намер (ныне Университет Вюрцбурга), Хорди Серра (Королевский колледж Лондона, Великобритания), Мартином Шмельцем и Хансом-Юргеном. Солински (Гейдельбергский университет, Мангейм), Тед Прайс (Техасский университет, Даллас, США) и Уильям Рентал (Гарвардский университет, США)
