La nuova terapia proteica promette una modifica del comportamento libero da droghe

Gli scienziati della University of Southern California hanno sviluppato un mezzo per modificare l'attività e il comportamento del cervello - uno che utilizza i processi sinaptici del cervello rispetto ai farmaci psichiatrici. Usando una proteina chiamata GFE3, i ricercatori sono stati in grado di indirizzare specificatamente le proteine ​​inibitori ed eccitatori ed efficacemente "dirottare" il processo naturale che li accende o spegne, influenzando la memoria e il comportamento delle cellule. Le terapie a base di proteine ​​sono relativamente nuove per tutti i tipi di altre malattie - come il cancro - quindi non è ancora chiaro fino a che punto sarà in grado di progredire. Ma il potenziale qui è enorme.

Le terapie a base di proteine ​​sono considerate un potenziale passo avanti dalle terapie farmacologiche psichiatriche a causa del loro modo di lavorare. Mentre le terapie proteiche mirano a tipi cellulari specifici, i farmaci tradizionali bombardano tutto, degradano e colpiscono le cellule che si trovano vicino al problema.

Il neurobiologo Don Arnold @USCDornsife ha trovato un nuovo modo - una proteina - per modificare la memoria e il comportamento:

- USC Research (@USC_Research), 22 giugno 2016

"Il grosso problema con una qualsiasi di queste terapie a base di proteine ​​è che è molto difficile portare questi geni nell'uomo", scrive l'autore principale Donald B. Arnold, professore di scienze biologiche presso l'USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences, racconta Inverso. "Quindi, se qualcuno ha trovato un modo sicuro di mettere un virus nel cervello umano, allora potresti iniziare a parlare di questo come terapeutico. Ma questo è solo il problema con la terapia genica in generale. Detto questo, questa cosa funziona in modo così pulito e senza effetti collaterali. Per le malattie in cui il problema generale è con uno squilibrio di eccitazione e inibizione, questo è uno strumento molto preciso che può entrare e colpire solo le cellule che si desidera colpire, e comporre l'inibizione e l'eccitazione su o giù."

Gli autori dello studio hanno prima sviluppato il "dito" - la parte che si attacca specificamente alla sinapsi - più di cinque anni fa e hanno lavorato per attaccare il secondo componente, la ligasi E3, che è ciò che permette alla proteina di essere degradata, per la oltre due anni o giù di lì.

Arnold ei suoi colleghi si concentreranno ora sulla collaborazione con gli scienziati che studiano i circuiti cerebrali; sono interessati a ciò che sta effettivamente producendo il modello di attività che vedono da queste particolari cellule. Un topo maschio, ad esempio, può essere reso aggressivo mettendolo in stretta prossimità con un altro topo maschio - quindi quale ruolo svolge l'inibizione in questo? La risposta è sempre stata complicata perché i risultati possono includere loop di feedback inibitori positivi che sono difficili da distinguere dai loop di feedback eccitatori. Ma questa nuova terapia consente ai ricercatori di indirizzare specifiche cellule e distruggere quella rete, tagliando i fili nello schema elettrico, per così dire, e rivelando quale sia il vero modello di cablaggio.

Il documento ha anche prodotto un altro risultato piuttosto sorprendente: i ricercatori sono stati in grado di sbarazzarsi delle sinapsi inibitorie, ma quando hanno fermato l'espressione delle proteine, le sinapsi sono ricresciute. La proteina non degrada il bersaglio; si degrada. È un fenomeno estremamente intrigante che sollecita ulteriori domande di ricerca: come fa la cellula a sapere che mancano le sue sinapsi inibitorie? Qual è il meccanismo per rimetterli?

L'equilibrio - o meglio, lo squilibrio - di eccitazione e inibizione è la chiave per malattie come l'autismo, la schizofrenia, l'epilessia, la dipendenza - qualsiasi cosa in cui la cellula non riesca a capire che ha bisogno di più inibizione. Quindi capire come la cellula decida che è a corto di inibizioni è estremamente importante per la ricerca in questi campi, e al momento è molto poco conosciuto.

Questo nuovo sistema è così potente da sopravvivere persino al frenetico processo di turnover cellulare del cervello. I neuroni non si capovolgono, noi li abbiamo per la vita, ma le proteine ​​sì. Le proteine ​​del tuo cervello vengono costantemente create e degradate, e alla fine di ogni settimana o giù di lì, comprende molecole completamente diverse rispetto alla settimana precedente.

"Manipolare questo sistema ha un sacco di potenziale", ha detto Arnold. "Quando arriva il giorno e sviluppano un modo sicuro di metterlo in un essere umano, sarà pronto per il lancio."