Источник изображения: Пресс-служба РНИМУ им. Н.И. Пирогова
Недавнее исследование, проведенное Федеральным центром мозга и нейротехнологий ФМБА России совместно с Пироговским университетом, научным центром LIFT и рядом других организаций, открывает новые возможности в терапевтической нейромодуляции (управлении активностью нервных клеток). Согласно результатам, опубликованным в научном журнале Cellular and Molecular Life Sciences, теплочувствительный ионный канал TRPV1 человека (белок, который реагирует на изменения температуры и позволяет ионам проникать внутрь клетки) может стать безопасным и эффективным инструментом для длительного воздействия на головной мозг. Это открытие помогает двигать вперед исследования по изучению и лечению нейропатологических состояний (поражения нервной системы).
Работа решает важнейшие вопросы, стоящие перед клиническим применением термогенетики — области науки, использующей теплочувствительные каналы для управления нейронами (клетками мозга). Современные методики, такие как оптогенетика (контроль клеточной активности с помощью света) и термогенетика (контроль клеточной активности с помощью температуры), предоставляют возможность точного и неинвазивного воздействия на мозг. Однако старые подходы часто сталкивались с проблемами, такими как иммунные реакции, токсичность для клеток и безопасность при длительном использовании. Прорыв этого исследования — решение этих проблем.
Исследователи разработали инновационный метод, который заключается в введении человеческого варианта TRPV1 в нейроны мозга мышей, используя передовые оптоволоконные технологии. Активация нейронов осуществлялась инфракрасным лазером, что позволило контролировать температуру и избежать повреждений тканей. Примечательно, что даже многократные стимуляции не вызывали видимых изменений в структуре мозга, что свидетельствует о возможности безопасного длительного использования. Использование человеческих каналов TRPV1 вместо их аналогов из других видов снижает риск иммунных реакций в будущих терапиях для людей.
Термогенетическая нейромодуляция открывает огромные терапевтические перспективы, предоставляя точный и управляемый метод изменения активности мозга. Следующим шагом будет доклиническое тестирование данной технологии на моделях эпилепсии (заболевание, характеризующееся судорогами) и других нарушений нервной системы, что станет важным шагом в клиническое применение данной методики. «Наша работа отличается тем, что мы используем канал человека для того, чтобы сделать эту технологию потенциально транслируемой в медицину«, — поясняет Олег Подгорный, один из руководителей исследования.