基因疗法通过调节钠治疗慢性疼痛

纽约大学牙科学院的疼痛研究中心的研究人员已经开发出一种基因疗法治疗慢性疼痛的间接调节特定的钠离子通道,根据一项新研究发表在美国国家科学院院刊》上《美国科学院学报》(PNAS)。

创新疗法,在细胞和动物测试,通过精确的发现地区监管蛋白质结合NaV1.7钠离子通道来控制它的活动。

“我们的研究是一个重大的进步在理解的潜在生物学NaV1.7钠离子通道,它可以被用来提供减轻慢性疼痛,“Rajesh Khanna说,纽约大学疼痛研究中心的主任和纽约大学牙科的分子病理学教授。

慢性疼痛是一个重大的公共卫生问题影响美国大约三分之一的人口。科学家们急于开发止痛药,阿片类药物更有效和更安全的替代方法。

钠离子通道发挥关键作用的发电和输电疼痛,神经细胞的关键,或神经元相互通信。一个特定的钠离子通道称为NaV1.7成为一个有前途的目标治疗后疼痛的发现它的重要性在患有罕见,遗传疾病的疼痛。在一些家庭中,突变基因编码的NaV1.7允许大量的钠离子进入细胞,引起强烈的慢性疼痛。在其他家庭中,突变阻止NaV1.7导致完全缺乏疼痛。

多年来科学家们一直试图开发选择性地阻止NaV1.7——疼痛治疗但收效甚微。肯纳先生采取了不同的方法:间接而非阻塞NaV1.7,他的目标是使用一种叫做CRMP2的蛋白质调节它。

“‘谈判’CRMP2钠离子通道和调节其活动,允许或多或少钠通道。如果你阻止对话Nav1.7 CRMP2通过抑制两者之间的相互作用,我们可以降低多少钠。这个神经元安静下来,疼痛减轻,”Khanna说PNAS研究的资深作者。

卡纳的实验室之前开发的一个小分子通过针对CRMP2间接调节Nav1.7表达式。复合已经成功地控制疼痛在细胞和动物模型,研究人类正在继续对它的使用。尽管复合的成功,一个关键的问题仍然存在:为什么CRMP2只与NaV1.7钠离子通道进行通信,而不是其他八个钠离子通道在同一家庭吗?

在他们的PNAS研究中,研究人员发现一个特定地区在NaV1.7 CRMP2蛋白与钠离子通道结合,以规范其活动。他们了解到,这一地区是特定于NaV1.7, CRMP2不容易与其他钠离子通道。

“这让我们非常兴奋,因为如果我们拿出的特定NaV1.7频道,CRMP2丢了的监管,”Khanna说。

限制CRMP2之间的通信和NaV1.7,研究人员创建了一个肽通道相对应的地区CRMP2 NaV1.7结合。他们将肽插入一个腺相关病毒为了拯救神经元抑制NaV1.7。使用病毒遗传物质运输细胞是基因治疗的主要方法,并导致成功的治疗血液疾病,眼睛疾病,和其他罕见的条件。

工程病毒给老鼠经历疼痛,包括敏感触觉,热,或冷,以及周围神经病变所导致的化疗。后一个星期到10天,研究人员评估了动物和发现他们的痛苦是逆转。

“我们找到了一种方法采取一个工程的一小块“(分泌物)遗传物质从一个蛋白质,我们所有人并感染神经元有效治疗疼痛,”Khanna说。“我们在基因治疗的一个重大时刻的边缘,这新的应用程序在慢性疼痛只是最新的例子。”

研究人员复制他们的发现抑制NaV1.7功能跨多个物种,包括啮齿动物和灵长类动物和人类的细胞。虽然需要更多的研究,这是一个积极的信号,他们的方法就会转化为治疗人类。

“有一个重要的需要新的疼痛治疗,包括癌症患者化疗所致神经病变。我们的长期目标是开发一种基因疗法,病人可以接受更好的治疗这些痛苦的条件和提高他们的生活质量,”Khanna说。

参考:戈麦斯K Stratton HJ杜兰P, et al .识别和定位的一种独特的NaV1.7域驾驶慢性疼痛。PNAS。2023;120 (32):e2217800120。doi:10.1073 / pnas.2217800120

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