211service.com
För möss och kanske män är smärtan borta på ett ögonblick
Några av mössen gnisslade av smärta när forskare riktade ett blått ljus mot deras tassar. Andra möss kände ingenting alls när de zappade med värme.
Smärtreläer : Ett mikrofotografi visar nervändarna i en muss tass. Den nedre bilden är en närbild av området markerat i toppen.
I den senaste demonstrationen av optogenetik, en mångsidig men komplex teknik för att kontrollera nervceller, har ett forskarlag vid Stanford University skissat på hur patienter som drabbats av kronisk smärta en dag kan finna lindring: helt enkelt genom att trycka en ljus ficklampa mot huden.
Patienter kan ges sin egen förmåga att skapa ett smärtblock på begäran, säger Michael Kaplitt, en neurokirurg och chief scientific officer för Circuit Therapeutics, en treårig Palo Alto, Kalifornien, bioteknikstartup som nu arbetar med en smärtbehandling tillsammans med några av Stanford-forskarna.
Optogenetik är en banbrytande teknologi som ger forskare exakt kontroll över vad djur känner, hur de beter sig och till och med vad de tänker. Den förlitar sig på att modifiera neuronernas DNA så att de skickar signaler - eller blockeras från att skjuta - som svar på ljus (se Brain Control ). Tekniken uppfanns för nio år sedan, delvis i laboratoriet av Karl Deisseroth, en av Circuits medgrundare och författare till den nya smärtstudien.
Hittills har den mest slående användningen av optogenetik varit att producera effekter direkt inuti djurs hjärnor, med hjälp av ljus som leds in med en implanterad fiberoptisk kabel. I en tidigare studie fick Deisseroths grupp möss att känna rädsla eller bli orädda (An On-Off Switch for Anxiety).
Circuit, som nu har 47 anställda, arbetar med att konstruera ljuskällor och perfekta genetiska verktyg för att dra fördel av optogenetik. Kaplitt säger att utöver sin forskning om smärta, hoppas företaget kunna ta reda på hur man kan behandla allvarliga psykiatriska sjukdomar med implantat som bär ljus in i hjärnan.
Men att kontrollera nerver utanför hjärnan kan visa sig vara lättare. De känsliga nervändarna, eller nociceptorerna, som avfyrar varningar som svar på värme eller tryck ligger bara två hårbredder under mänsklig hud och kan kontrolleras av ett starkt handhållet ljus. Vi har ingenjörer som funderar på hur en sådan enhet skulle se ut, säger Kaplitt. Smärta är en uppfattning. Så tanken är att stoppa uppfattningen av det.
I Stanford-gruppens senaste arbete, publicerat i tidskriften Naturens bioteknik , använde de först genterapi för att installera ljuskänsliga molekyler i nervändarna i huden på möss. Varje djur placerades sedan i en liten kammare av plexiglas med ett transparent golv.
När forskarna lyste blått ljus genom golvet, ryckte mössen till, skrek eller ägnade sig åt långvarig tassslickning, alla tecken på smärta. Laget kunde också blockera sensation. I dessa tester var möss som badades i gult ljus utformat för att blockera nervimpulser inte särskilt besvärade av ett band som nyper deras ben. När forskarna pekade varma infraröda strålar mot deras tassar var de långsamma att reagera.
Arbetet bygger på tidigare experiment vid både Stanford och av forskare vid McGill University. Anledningen till att denna tidning är spännande är att den väcker två möjligheter. En är att du i princip kan slå på och av nerver som orsakar smärta efter behag. Det andra är att de lyste upp djuret utifrån och ändå fick effekten, säger Kaplitt.
Smärta är den främsta anledningen till att människor söker upp läkare, och drar upp 635 miljarder dollar per år i hälsoutgifter i USA. Just nu kan läkare inte göra mycket, och smärtstillande tabletter kan ha olyckliga effekter, ibland lämna användarna med dimmiga sinnen eller svåra att göra. -Beat missbruk.
Det finns många hinder framför sig för en optogenetikbehandling. Det kan visa sig vara svårt att nå rätt nervceller med ljus. Och den förlitar sig på genmodifiering, i sig en experimentell teknologi. Ett decennium eller mer av experiment och studier väntar innan någon behandling är tillgänglig.
Circuit har samlat in pengar från investerare inklusive Stanford samt tidigare Google-chefer David Jeske och Scott Hassan. Men det är inte det enda företaget som utvecklar en smärtprodukt. MIT-forskaren Ed Boyden, som var med och uppfann optogenetik vid Stanford, har grundat ett konkurrerande företag, Eos Neuroscience. Det företaget arbetar också på sätt att använda optogenetik för att behandla smärta, säger VD Ben Matteo.