Nueva terapia con proteínas promete modificación del comportamiento sin drogas

Los científicos de la Universidad del Sur de California han desarrollado un medio para modificar la actividad y el comportamiento del cerebro, uno que utiliza los procesos sinápticos del cerebro en lugar de los fármacos psiquiátricos. Usando una proteína llamada GFE3, los investigadores pudieron atacar específicamente las proteínas inhibitorias y excitadoras y efectivamente "secuestrar" el proceso natural que las activa o desactiva, afectando la memoria celular y el comportamiento. Las terapias basadas en proteínas son relativamente nuevas para todo tipo de otras enfermedades, como el cáncer, por lo que no está del todo claro hasta qué punto podrá avanzar. Pero el potencial aquí es masivo.

Las terapias basadas en proteínas se consideran un posible paso adelante de las terapias de medicamentos psiquiátricos debido a la forma en que funcionan. Mientras que las terapias con proteínas apuntan a tipos específicos de células, las drogas tradicionales bombardean todo, degradando y afectando a las células que simplemente están cerca del problema.

El neurobiólogo Don Arnold @USCDornsife ha encontrado una nueva forma, una proteína, para modificar la memoria y el comportamiento:

- Investigación de USC (@USC_Research) 22 de junio de 2016

"El gran problema con cualquiera de estas terapias basadas en proteínas es que es muy difícil convertir esos genes en humanos", dijo el autor principal del estudio, Donald B. Arnold, profesor de ciencias biológicas en el Colegio de Letras, Artes y Ciencias de la USC Dornsife. dice Inverso. “Entonces, si alguien descubrió una forma segura de poner un virus en el cerebro humano, entonces podrías comenzar a hablar de esto como un agente terapéutico. Pero ese es el problema con la terapia génica en general. Dicho esto, esto funciona de manera tan limpia y sin efectos secundarios. "Para las enfermedades donde el problema general es con un desequilibrio de excitación e inhibición, esta es una herramienta muy precisa que puede ingresar y golpear solo las células que desea golpear, y marcar la inhibición y la excitación hacia arriba o hacia abajo".

Los autores del estudio primero desarrollaron el "dedo", la parte que se une específicamente a la sinapsis, hace más de cinco años y han estado trabajando para unir el segundo componente, la ligasa E3, que es lo que permite que la proteína se degrade, para el últimos dos años más o menos.

Arnold y sus colegas ahora se enfocarán en colaborar con científicos que estudian los circuitos cerebrales; están interesados ​​en lo que realmente produce el patrón de actividad que ven desde estas células en particular. Un ratón macho, por ejemplo, puede volverse agresivo al colocarlo cerca de otro ratón masculino. ¿Qué papel juega la inhibición en eso? La respuesta siempre ha sido complicada porque los resultados pueden incluir bucles de retroalimentación inhibitoria positivos que son difíciles de diferenciar de los bucles de retroalimentación excitatorios. Pero esta nueva terapia permite a los investigadores atacar células específicas y desconectar esa red, cortar los cables en el diagrama del circuito, por así decirlo, y revelar cuál es el patrón real de cableado.

El artículo también produjo otro resultado bastante sorprendente: los investigadores pudieron deshacerse de las sinapsis inhibitorias, pero cuando detuvieron la expresión de las proteínas, las sinapsis volvieron a crecer. La proteína no degrada el objetivo; se degrada. Es un fenómeno extremadamente intrigante que genera más preguntas de investigación: ¿cómo sabe la célula que está perdiendo sus sinapsis inhibitorias? ¿Cuál es el mecanismo para devolverlos?

El equilibrio, o mejor dicho, el desequilibrio, de excitación e inhibición es clave para enfermedades como el autismo, la esquizofrenia, la epilepsia, la adicción, cualquier cosa en la que la célula no pueda descubrir que necesita más inhibición. Por lo tanto, entender cómo la célula decide que está corto de inhibición es sumamente importante para la investigación en estos campos, y en este momento se sabe muy poco.

Este nuevo sistema es tan poderoso que incluso sobrevive al acelerado proceso de renovación celular del cerebro. Las neuronas no se dan vuelta, las tenemos para toda la vida, pero las proteínas sí. Las proteínas de su cerebro se crean y degradan constantemente, y al final de cada semana, más o menos, comprende moléculas completamente diferentes a las de la semana anterior.

"La manipulación de este sistema tiene un gran potencial", dijo Arnold. "Cuando llegue el día y desarrollen una forma segura de poner esto en un ser humano, estará listo para rodar".