Ученые исследовали эволюцию белка TRPM8 для обезболивания без привыкания

Ученые исследовали эволюцию белка TRPM8 для обезболивания без привыкания

Команда исследователей из Университета штата Аризона применила метод реконструкции наследственной последовательности для изучения древних белков TRPM8. Это открытие дает новые возможности для разработки обезболивающих средств без побочных эффектов, характерных для предыдущих методов, направленных на TRPM8. Работа показывает, как эволюционная биология и современная фармакология могут совместно улучшить лечение хронической боли.

Миллионы людей по всему миру страдают от хронической боли, и современные методы лечения часто включают опиоиды, которые имеют высокий риск привыкания и передозировки. Безопасные альтернативы могут изменить подход к лечению боли, и новое исследование, посвященное белку, регулирующему ощущения холода, приближает ученых к созданию таких обезболивающих препаратов.

Исследование, опубликованное в журнале Science Advances 21 июня, проведено под руководством профессора Уэйда Ван Хорна из Школы молекулярных наук Университета штата Аризона. Оно дало новое понимание работы белка TRPM8, который воспринимает холод и ментол.

Методы биохимии и биофизики помогли выяснить, что TRPM8 был химическим датчиком задолго до того, как стал воспринимать холод. “Если мы сможем отделить химическое восприятие холода от физического, то сможем создавать лекарства без побочных эффектов,” – отметил Ван Хорн, который изучает мембранные белки, важные для здоровья человека.

Понимание эволюции TRPM8 поможет в разработке более безопасных лекарств от боли. TRPM8 активируется, когда человек чувствует холод, например, касаясь металлического стола. У больных раком, проходящих химиотерапию, этот процесс может быть болезненным. TRPM8 также связан с другими видами боли, включая хроническую невропатическую и воспалительную.

Исследование помогло понять различие между химическим и физическим восприятием холода, что может привести к созданию новых обезболивающих без побочных эффектов, связанных с регулированием температуры. Команда использовала реконструкцию последовательности предков, чтобы создать генеалогическое древо TRPM8 и определить, как выглядели белки древних животных.

Восстановив TRPM8 предков приматов, млекопитающих и позвоночных с помощью вычислительных методов, исследователи выяснили, как белок изменялся за сотни миллионов лет. Это позволило определить ключевые участки в TRPM8, отвечающие за восприятие температуры.

Команда также протестировала эти наследственные белки в человеческих клетках с помощью различных методов. “Изучение наследственных белков помогает нам сосредоточиться на наиболее важных линиях, таких как человеческий TRPM8, и преодолеть проблемы, связанные с различиями между видами,” – отметил Дастин Луу, один из авторов исследования.

Луу добавил: “Мы обнаружили, что чувствительность к ментолу возникла раньше, чем к холоду. Это различие позволяет создавать новые методы обезболивания без побочных эффектов, связанных с температурным восприятием.”

Такие исследования показывают, как эволюционная биология и современная фармакология могут объединиться для решения важных медицинских проблем и улучшения качества жизни людей, страдающих от хронической боли.

Science XXI