Новое антитело воздействует на чувствительные к напряжению натриевые каналы в клеточной мембране нейронов. Результаты появятся онлайн 22 мая в Cell.
Чувствительные к напряжению натриевые каналы контролируют поток ионов натрия через мембрану нейрона. Эти каналы открываются и закрываются, реагируя на электрический ток или потенциал действия клеток.
Один конкретный тип натриевого канала, называемый Nav1.7 подтип, отвечает за ощущение боли.
Мутации в гене человека, кодирующем Nav1.7 натриевые каналы могут привести либо к неспособности ощущать боль, либо к повышенной чувствительности к боли. Интересно, что эти мутации не влияют на другие ощущения, такие как прикосновение или температура. Следовательно, Nav1.7 натриевой канал может быть очень специфической мишенью для лечения болевых расстройств, не нарушая способность пациентов испытывать другие ощущения.
«Первоначально я был заинтересован в том, чтобы изолировать эти натриевые каналы от клеток, чтобы изучить их структуру», — сказал Сеок-Йонг Ли, доцент биохимии Медицинской школы Университета Дьюка и главный исследователь исследования. Он разработал антитела, которые будут захватывать натриевые каналы, чтобы он мог их изучать. "Но потом я подумал, а что, если бы я мог сделать антитело, которое мешает работе канала??"
Команда сначала проверила антитело в культивируемых клетках, сконструированных для экспрессии Nav1.7 натриевых каналов. Они обнаружили, что антитело может связываться с каналом и стабилизировать его закрытое состояние.
«Канал отключен, когда он закрыт», — пояснил Ли. «Поскольку антитело стабилизирует закрытое состояние, канал становится менее чувствительным к боли."Если бы это было верно в отношении живых животных, то животные также были бы менее чувствительны к боли.
Чтобы проверить эту идею, Ли обратился за помощью к Ру-Ронг Джи, профессору анестезиологии и нейробиологии, который является экспертом в изучении боли и зуда. Используя лабораторные мышиные модели воспалительной и невропатической боли, они показали, что антитело может нацеливаться на Nav1.7 каналов и уменьшить болевые ощущения у этих мышей. Что еще более важно, мыши, получавшие лечение, не проявляли признаков физической зависимости или повышенной толерантности к антителу.
«Боль и зуд — разные ощущения, и известно, что боль подавляет зуд», — сказал Джи.
Команда обнаружила, что антитело также может облегчить острый и хронический зуд на моделях мышей, что сделало их первыми, кто обнаружил роль Nav1.7 в передаче ощущения зуда.
«Теперь у нас есть соединение, которое потенциально может лечить как боль, так и зуд одновременно», — сказал Ли.
Оба эти симптома распространены при аллергическом контактном дерматите, которым страдают более 10 миллионов пациентов в год только в Соединенных Штатах.
Команда работает над патентом на антитело.
«Мы надеемся, что наше открытие вызовет интерес со стороны фармацевтических компаний, которые помогут нам расширить наши исследования до клинических испытаний», — сказал Ли. Их цель — разработать более безопасное лечение боли и зуда в качестве альтернативы опиоидам, которые часто вызывают привыкание и другие пагубные побочные эффекты.