Интернациональная группа генетиков идентифицировала ген, связанный с передачей болевых сигналов при тепловом воздействии.

Отбор кандидатов на роль болевого гена авторы проводили в экспериментах на плодовых мушках. Действуя по известной методике РНК-интерференции, которая даёт возможность подавлять экспрессию, они проверили огромное количество генов, наблюдая за тем, будут ли насекомые избегать контакта с поверхностью, нагретой до опасной температуры в 46˚C. По результатам опытов было выделено около 600 кандидатов.

Объектом дальнейших исследований стал ген α2δ3. Свой выбор учёные объясняют тем, что α2δ3 кодирует часть кальциевого канала, с помощью которого сквозь мембрану перемещаются ионы Ca2+. Известно, что кальциевые каналы служат мишенью для анальгетиков — к примеру, габапентина и прегабалина.

Опыты на мышах показали, что у млекопитающих α2δ3 выполняет схожие функции. За этим последовала другая серия экспериментов, в которой участвовали 189 здоровых добровольцев с четырьмя разными вариантами изменения одной «буквы» ДНК в самом гене α2δ3 или рядом с ним. У некоторых испытуемых была отмечена сниженная чувствительность к болевому тепловому воздействию (тепловым импульсам на 50 ˚C длительностью в 1,5 с). Кроме того, определённые вариации ДНК помогали прооперированным пациентам с грыжей межпозвоночного диска справляться с хронической болью.

Рис. 1. Области экспрессии гена α2δ3 в мозге мыши (иллюстрация из журнала Cell).

Интересные результаты принесли исследования мутантных мышей по методике функциональной магнитно-резонансной томографии. Выяснилось, что болевые сигналы, вызванные тепловым воздействием, у животных проделывают лишь часть обычного пути — добираются до таламуса, но не попадают в центры боли высшего порядка в коре головного мозга; вместо них активируются области, связанные с обонянием, зрением и слухом. Биологам, таким образом, удалось получить первую животную модель синестезии — феномена восприятия, состоящего в том, что впечатление, соответствующее какому-то раздражителю и специфичное для одного органа чувств, сопровождается дополнительным ощущением или образом, характерным для другого органа чувств.

В будущем авторы планируют заняться другими генами из составленного ими списка кандидатов.

Полная версия отчёта опубликована в журнале Cell.

По материалам: