Νέα ανακάλυψη για τους ύπνους υποδοχείς πόνου προσφέρει στόχους θεραπείας

Μια διεθνής ομάδα ερευνητών από το Κέντρο Εθισμού και Ψυχικής Υγείας (CAMH) και το Ινστιτούτο Νευροφυσιολογίας της Uniklinik RWTH Aachen στη Γερμανία έχει αποκωδικοποιήσει τη μοριακή υπογραφή των λεγόμενων «ύπνου υποδοχέων πόνου». Αυτά τα κύτταρα, που είναι υπεύθυνα για την αίσθηση του πόνου, συνήθως παραμένουν ήσυχα και δεν αντιδρούν σε επαφή ή πίεση, αλλά μπορούν να γίνουν υπερδραστήρια και να προκαλέσουν χρόνιο πόνο. Τα ευρήματα αναμένονται να δημοσιευτούν την Τετάρτη, 4 Φεβρουαρίου, στο έγκριτο επιστημονικό περιοδικό Cell.

Η πρόκληση του νευροπαθητικού πόνου

Περίπου το 10% του πληθυσμού υποφέρει από νευροπαθητικό πόνο, ο οποίος συχνά σχετίζεται με την ανώμαλη δραστηριότητα των ύπνου υποδοχέων πόνου. Σε καταστάσεις χρόνιου πόνου, αυτά τα νευρώνες μπορούν να αρχίσουν να πυροδοτούνται από μόνοι τους, προκαλώντας συνεχιζόμενο πόνο χωρίς εξωτερικό ερέθισμα. Αν και οι λειτουργικές τους ιδιότητες είναι γνωστές εδώ και χρόνια, η μοριακή τους ταυτότητα παρέμενε ασαφής. Οι ερευνητές μπορούσαν να αναγνωρίσουν τους ύπνους υποδοχείς πόνου με βάση τη συμπεριφορά τους ηλεκτρικά, αλλά δεν γνώριζαν ποια γονίδια ενεργοποιούνται μέσα σε αυτά τα κύτταρα. Χωρίς αυτή τη γενετική υπογραφή, η ανάπτυξη στοχευμένων θεραπειών παρέμενε μακριά.

Η ανακάλυψη της μοριακής υπογραφής

Η διεθνής ομάδα, υπό την καθοδήγηση της καθηγήτριας Άνγκελικα Λάμπερτ και του Δρ. Σριτζόι Τριπάθυ, έχει κλείσει αυτό το σημαντικό κενό γνώσης. Μετρώντας τόσο τη ηλεκτρική συμπεριφορά όσο και τη γενετική δραστηριότητα μεμονωμένων νευρώνων, οι ερευνητές κατάφεραν να προσδιορίσουν ακριβώς ποια γονίδια ορίζουν τους ύπνους υποδοχείς πόνου. Για να το πετύχουν αυτό, η ομάδα έπρεπε να μεταφράσει τις διαφορετικές «γλώσσες» της ηλεκτρικής δραστηριότητας των νευρικών κυττάρων και της γενετικής. Ο Δρ. Γιαννίς Κέρνερ, κλινικός επιστήμονας της Uniklinik, κατέγραψε την ηλεκτρική δραστηριότητα με τη μέθοδο Patch-Seq, η οποία συνδυάζει την ηλεκτροφυσιολογία με τη γενετική αλληλούχιση σε επίπεδο κυττάρου. Αυτά τα δεδομένα ενσωματώθηκαν με εκτενείς αναλύσεις βιοπληροφορικής υπό την καθοδήγηση του Δρ. Τριπάθυ.

Στόχοι για νέες θεραπείες πόνου

Η συνεργασία αυτή παρήγαγε μια «πέτρα της Ροζέτας» για την έρευνα του πόνου, παρέχοντας έναν τρόπο να μεταφράσει κανείς μεταξύ αυτών των δύο επιστημονικών γλωσσών, συνδέοντας ευρήματα από προκλινική έρευνα με τη βιολογία των ύπνου υποδοχέων πόνου στους ανθρώπους. Αυτό επέτρεψε στην ομάδα να αποδώσει μια μοριακή ταυτότητα στους ύπνους υποδοχείς πόνου και να ανακαλύψει συγκεκριμένους στόχους για μελλοντικές θεραπείες πόνου.

Οι αναλύσεις της ομάδας αποκαλύπτουν ότι οι ύπνοι υποδοχείς πόνου ορίζονται από μια συγκεκριμένη μοριακή υπογραφή, η οποία περιλαμβάνει, μεταξύ άλλων, τον υποδοχέα ογκοστατίνης Μ (OSMR) και τον νευροπεπτίδιο σωματοστατίνη (SST). Ο Δρ. Κέρνερ εξηγεί: «Τα ευρήματα δείχνουν επίσης πρόσθετους στόχους φαρμάκων, όπως το ιόν κανάλι Nav1.9, το οποίο εκφράζεται σε υψηλό βαθμό στους ύπνους υποδοχείς πόνου και συμβάλλει στις χαρακτηριστικές ηλεκτρικές τους ιδιότητες». Με απλά λόγια, αυτό το κανάλι πιθανώς βοηθά στον έλεγχο του πόσο εύκολα ενεργοποιούνται οι ύπνοι υποδοχείς πόνου και η στόχευση του Nav1.9 μπορεί να επιτρέψει την ανάπτυξη φαρμάκων που θα ηρεμούν επιλεκτικά αυτά τα νευρώνες που προκαλούν πόνο.

Ο Δρ. Χάουαρντ προσθέτει: «Οι αναλύσεις βιοπληροφορικής μας υποδεικνύουν το OSMR ως δείκτη των ύπνου υποδοχέων πόνου, αλλά αυτό είναι απλώς μια πρόβλεψη μέχρι να το δοκιμάσει κάποιος. Αυτό που έκανε αυτή τη συνεργασία ξεχωριστή ήταν η διάθεση των συναδέλφων μας να πάρουν αυτή την πρόβλεψη και να την επιβεβαιώσουν». «Στο τελικό μας σύνολο πειραμάτων ψυχοφυσικής, δείξαμε ότι η ογκοστατίνη Μ, η οποία ενεργοποιεί το OSMR, ρυθμίζει συγκεκριμένα τους ύπνους υποδοχείς πόνου στο ανθρώπινο δέρμα. Αυτό επιβεβαίωσε τις μοριακές μας προβλέψεις άμεσα στους ανθρώπους», αναφέρει ο Δρ. Κέρνερ.

Η εργασία μας καθορίζει ένα νέο εννοιολογικό πλαίσιο για την κατανόηση της εμφάνισης του νευροπαθητικού πόνου σε μοριακό επίπεδο, ενώ ταυτόχρονα ανοίγει συγκεκριμένες προοπτικές για την ανάπτυξη νέων, στοχευμένων θεραπειών.