Оптогенетика ускорит разработку лекарств от эпилепсии и шизофрении
Молекулярные биологи из Европы внедрили оптогенетический метод, позволяющий контролировать работу ключевых мембранных белков в нейронах и сердечных клетках с помощью света. Это новшество ускорит понимание механизмов заболеваний мозга и сердца, а также разработку новых терапий, как указано в статье, опубликованной в журнале Science Signaling. Об этом сообщает издание ТАСС.
Семиспиральные белки, играющие важную роль в регуляции сердечного ритма и передаче сигналов между нейронами, связаны с развитием аритмии, психических расстройств и эпилепсии. Возможность управлять их активностью открывает новые горизонты для создания стратегий, направленных на восстановление нормальной работы этих белков.
Авторы разработки, профессор Рурского университета в Бохуме Штефан Эрлитце и его команда, отметили, что семиспиральные белки — это класс белков, встроенных в клеточные мембраны. Они способны связываться с определенными сигнальными молекулами и передавать информацию внутрь клетки. Многие заболевания возникают из-за нарушений в их функционировании.
Изучение механизмов работы семиспиральных белков затруднено, так как их структура зависит от способа встраивания в клеточные оболочки. Кроме того, их сложно производить и выделять для исследований, что ограничивает понимание этих рецепторов.
Профессор Эрлитце и его коллеги решили эту проблему, разработав метод, позволяющий управлять семиспиральными белками в нервных и сердечных клетках с помощью оптогенетики — подхода, который получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине в начале октября. Они создали модификацию гена GIRK1, одного из компонентов семиспиральных белков, добавив к нему часть меланопсина — белка, ответственного за работу биологических часов млекопитающих.
Введение этой модификации GIRK1 в клетки с помощью генной терапии заставляет их производить семиспиральные белки, которые можно активировать с помощью синего света или подавлять с помощью желтого. Это дает возможность гибко управлять работой мембранных белков, что в ближайшие годы позволит изучить их функции и разработать терапии для коррекции сбоев в их работе с помощью света, подытожили ученые.
