Исследование того, чем нервные клетки человека отличаются от клеток животных, дало исследователям из Техасского университета в Далласском центре углубленных исследований боли (CAPS) важные подсказки в поисках более эффективных методов лечения хронической боли.

Доктор Тед Прайс BS’97, профессор нейробиологии Эшбела Смита в Школе наук о поведении и мозге (BBS) и директор CAPS, возглавляет группу, которая анализирует происхождение боли , вызываемой ноцицепторами — чувствительными к боли нервными клетками. в нейронах ганглиев задних корешков человека (DRG). Прайс является соавтором исследования, опубликованного на обложке журнала Science Translational Medicine от 16 февраля, в котором представлен полный спектр нитей матричной РНК (мРНК) — группы, называемой транскриптомом, — продуцируемой в этих клетках.

Поскольку мРНК представляет собой одноцепочечную копию гена, которая может транслироваться в белок, полученные данные позволяют нейробиологам лучше понять, какие гены экспрессируются в нейронах DRG. Исследование также подтверждает ценность изучения тканей человека — в отличие от клеток животных — в поиске средств от боли.

Нейроны DRG представляют собой специализированные нервные клетки, сгруппированные у основания позвоночника. Ранее с этими клетками человека проводилось очень мало работы из-за их ограниченной доступности для исследований.

«Мы — одна из немногих групп в стране, имеющих доступ к ткани DRG донора человека, полученной специально для исследований», — сказала Стефани Ширс, доктор философии, 19 лет, исследователь в области неврологии и один из первых авторов статьи.

Предыдущее исследование Шиерса в общих чертах показало, что существуют значительные различия между ноцицепторами у мышей и людей. Эта работа объяснила, почему предложенные методы лечения боли, которые оказались успешными у мышей, не работают у людей.

«Эта статья — следующий шаг, ясно демонстрирующий глубокие масштабы этих различий», — сказал Прайс. «Весь набор ноцицепторов, который многие люди изучают у мышей, просто не обнаружен у людей. У людей есть подтипы, которых нет даже у нечеловеческих приматов.

«Дело не в том, что мы должны отказаться от всех существующих нечеловеческих моделей боли. Но некоторые действительно хороши, а другие нет, в зависимости от того, что вы хотите изучить. Когда дело доходит до этого аспекта боли, наша работа показывает, что есть что. »

Чтобы профилировать всю генную активность в образце ткани DRG, исследовательская группа использовала передовую технику, называемую пространственной транскриптомикой, которая имеет расширенные возможности по сравнению с секвенированием РНК одной клетки.

«Редко бывает иметь доступ как к человеческим тканям , которые мы использовали, так и к технологии», — сказала доктор Диана Таварес-Феррейра, также соавтор исследования и соавтор исследования и научный сотрудник CAPS. «Пространственная транскриптомика позволяет нам преодолеть большой размер этих нейронов и с определенной степенью уверенности увидеть, где и как экспрессируется ген в ноцицепторах человека.

«Наша главная цель состояла в том, чтобы полностью охарактеризовать весь транскриптом нейронов DRG человека, потому что большая часть работы, которая была проделана для поиска новых терапевтических мишеней для боли, была проведена на мышах. Наши результаты помогают понять, почему эти усилия не дают результатов».

По словам Прайса, описав типы нейронов, присутствующих в DRG человека, и детализировав экспрессию их генов, команда получила гораздо лучшее представление о физиологических функциях каждого гена.

«С этим знанием любой может не только использовать наши данные для поиска мишеней для наркотиков, которые они не могли найти раньше, но и в некоторых случаях нам теперь вообще не нужно использовать мышей. Мы можем использовать человеческую информацию, » он сказал.

Прайс назвал устранение этой зависимости от животных моделей «фундаментальным изменением», потому что это позволяет ученым исследовать, как любой тип клеток может взаимодействовать с любым нейроном в периферической нервной системе человека.

«Теперь мы можем более конкретно подходить к разработке обезболивающих средств и по-другому думать о том, как хроническая боль возникает у людей», — сказал Прайс. «Я надеюсь, что наши результаты могут изменить то, как люди проводят исследования в нашей области. Это дорожная карта, которую мы будем использовать, и другие могут следовать».