За да не изпитва болка, е достатъчно човек да изключи един ген • Александър Марков •
Открит е ген, чието дезактивиране при мишките води до смърт, а при хората – до пълна загуба на чувствителност към болка. Този ген (SCN9A) се намира на втората хромозома и кодира протеин, участващ в транспорта на натриеви йони през мембраните на невроните, отговорни за болката. Откритието позволява на фармаколозите да разработят нови високоефективни аналгетици.
Всички висши животни имат чувство за болка и това със сигурност е много полезно чувство. Той не само ни кара да отдръпнем ръката си от горещото, но и ни учи да избягваме опасни ситуации, тоест играе важна роля в ученето, формирането на рефлекси, навици и съзнателни начини на поведение.
Системата за възприемане на болката е доста сложна - включва много рецептори, неврони и невронни структури. Неслучайно има толкова много различни аналгетици, които действат върху различни части на тази система. Беше трудно да се очаква, че ще има един единствен ген, чието спиране може да доведе до пълна загуба на чувствителност към болка. Следователно резултатът, получен от международен екип от лекари и биолози от Великобритания, Пакистан, Йордания, Обединените арабски емирства и Италия, без преувеличение може да се нарече сензационен.
Учените изследвали три семейства с най-рядката наследствена аномалия - пълна нечувствителност към всякакъв вид болка. В същото време всички други сетива при тези хора са напълно запазени и не се наблюдават други неврологични разстройства. И трите семейства живеят в северен Пакистан и принадлежат към един и същ род (клан) Куреши (Куреши). Проучени са общо 6 индивида в различни години – деца и юноши (4, 6, 6, 10, 12 и 14 години).
Тези деца изобщо не сапредставете си какво е болка. Един от тях (14-годишен, починал скоро след това, скачайки от покрив) изкарва прехраната си, правейки трикове като ходене по горещи въглища и намушкане на собствените си ръце с кама. И шестте са със силно увредени устни и езици: ухапали са ги в ранна детска възраст, докато все още не са могли да разберат, че това е вредно. Двама дори отхапаха една трета от езика си. Те имат много белези, порязвания и натъртвания; в редица случаи те дори не са забелязали счупванията, които след това някак си са се срастнали и са били открити едва постфактум. Те обикновено различават студено от горещо, но не усещат болка от изгаряне; имат добро усещане за допир, усещат отлично например как игла се забива в пръста, но не възприемат усещането като неприятно. Интелектуалното развитие и здравето на тези деца като цяло отговарят на нормата. Техните родители, братя и сестри имат нормална чувствителност към болка.
За да идентифицират гените, чиито мутации са отговорни за загубата на чувствителност към болка, учените са използвали класическия метод -анализ на генетични маркери(за повече подробности относно метода вижте тук). Оказа се, че и в трите семейства причината за аномалията е мутация на един и същи ген -SCN9A, но всяко семейство има своя специфична мутация. Мутациите са замяна (в два случая) или загуба (в трети случай) на един нуклеотид в кодиращата част на гена.
ГенътSCN9Aкодира протеина Nav1.7. Този протеин е локализиран в клетъчната мембрана и образува канал, който позволява или не позволява на натриевите йони да преминават през мембраната, в зависимост от разликата в електрическите потенциали от двете страни на мембраната. Йонните канали от този вид играят ключова роля в образуването на нервен импулс, но функцията на този конкретен натриев канал в нервните клеткине е точно известно. Но е известно, че този ген е особено активен в тези неврони на периферната нервна система, които са отговорни за усещането за болка.
Използвайки експерименти с генно инженерство с клетъчни култури, учените показаха, че откритите от тях мутации водят до пълна загуба на функционалност на генаSCN9A: информационната РНК, прочетена от мутантния ген, или просто се унищожава, или се превръща в основа за синтеза на неработещ дефектен протеин.
По този начин изключването на един ген е необходимо и достатъчно условие за пълната загуба на чувствителност към болка. Това откритие позволява на фармаколозите да разработят нови супер ефективни аналгетици и може би напълно да победят болката. Всъщност изборът на инхибиторно вещество, което потиска активността на всеки известен протеин, е напълно разрешима задача за съвременната фармакология, може да се каже, рутинна.
Авторите отбелязват, че по-рано вече е била известна наследствена аномалия, свързана както с генаSCN9A, така и с чувството за болка - така наречената първична еритромелалгия (първична еритемалгия). Но това е аномалия от противоположния вид, при която незначителни стимули (топлина или леко физическо усилие) могат да доведат до силни пристъпи на болка. Еритромелалгията е свързана с други мутации в генаSCN9A, които променят прага на чувствителност на протеина Nav1.7 и водят до свръхвъзбудимост на болковите неврони.
Мутациите, свързани със загубата на функционалност на Nav1.7, не са били известни досега при хора, но са били изследвани при мишки. Мишки с частична загуба на Nav1.7 функция имат намалена чувствителност към болка. Въпреки това, в случай на пълен отказ на този протеин (както се случи при шест изследвани пакистански деца), мишките просто умират.малко след раждането. Очевидно при мишките този протеин изпълнява някои важни допълнителни функции.