Без наркоза.

Обнаружен ген, ответственный за болевые ощущения.

В течение длительного времени ученые пытались классифицировать разнообразные болевые ощущения (по источнику, продолжительности, остроте), упорно искали научно-практическое содержание умозрительного, но весьма ощутимого понятия боли.

Отдельные локальные успехи, например обнаружение в середине прошлого года группой медиков из Массачусетса тесной взаимосвязи между восприятием мозгом ощущений боли и удовольствия (хотя Спиноза и Бентам, безусловно, порадовались бы этому открытию - ведь оно подтверждает правоту их философских концепций), оставляли открытым вопрос, благодаря каким именно процессам в головном и спинном мозге организм реагирует на боль. Самой большой загадкой для ученых представлялись механизмы естественного подавления болевых ощущений - в арсенале медиков до сих пор нет искусственных лекарственных аналогов, способных выполнять роль "убийц боли" без сопутствующих их применению побочных эффектов.

Исследования нейронного механизма действия опиатов в 1970-е годы привели к открытию особого класса химических веществ, выделяемых мозгом - эндорфинов. Эндорфины, очевидно, действуют как нейромедиаторы. Такое воздействие морфина, героина и других опиатов на организм человека, как облегчение боли, эйфория, вызывается стимуляцией именно эндорфинной системы в мозге. Открытие эндорфинов вызвало множество вопросов. И прежде всего - для чего мозг обеспечен собственными морфинами, какую функцию они выполняют? Поскольку опиаты имитируют активность эндорфина (стимулированием опиатических или эндорфиновых рецепторов в мозге), то большинство исследователей считает, что эндорфины должны иметь свойства, подобные свойствам опиатов (облегчать боль, доставлять удовольствие). Вполне возможно, что основная функция эндорфинов - служить частью естественной системы облегчения боли. Современные исследования подтверждают, что определенные виды боли или сильного стресса вызывают выделение эндорфинов и наступает обезболивающий эффект. Давно известен феномен кратковременной нечувствительности к боли (например, у спортсменов, у солдат на поле боя) при ранениях или серьезных травмах.

Для выяснения вопроса, какие же структуры и зоны головного мозга ответственны за выработку эндорфинов, медики из университета Мичигана провели комплексное тестирование мозговых реакций добровольцев на различные типы раздражителей. Ученые использовали новейшие методики компьютерного сканирования головного мозга - позитронно-эмиссионную томографию. В результате серии экспериментов были локализованы зоны коры головного мозга, ответственные за первичную реакцию на болевые ощущения в организме. Важнейшую роль в этом процессе играет так называемая мю-опиоидная система, именно она отвечает за выработку мозгом эндорфинов (эндогенных опиоидов). В результате же взаимодействия эндорфинов с "соответствующими" клетками мозг реагирует на болевые симптомы блокированием или же ослаблением болевых сигналов, идущих из тела. Именно мю-опиодные рецепторы - основные объекты стимулирующего воздействия как естественных болеутоляющих компонентов живых клеток, так и искусственных препаратов, таких как героин, морфин, метадон и т. п. Наибольшее повышение уровня опиоидов наблюдается в участках головного мозга, отвечающих, как было установлено ранее, за общий контроль ощущений и реагирующих на различные стрессовые ситуации.

Нокаут-терапия

Среди обилия подходов к данной проблеме (особенно той ее составляющей, которая относится к методам борьбы с хронической болью) на первый план сегодня, судя по всему, выходит генная терапия. Еще полгода назад медики из Университета Рочестера (США) Джей Янг, Джон Калли и Рэймонд Золло высказали предположение, что одним из возможных способов искусственного подавления болевых симптомов может стать выявление и последующее изъятие клеточных фрагментов, вовлеченных в процесс возникновения и передачи болевых сигналов (эта популярная в самых различных направлениях биотехнологии методика известна под названием "нокаут-терапия"). По мнению медиков, в клетках насчитывается несколько десятков белков, в той или иной степени реагирующих на боль. Группа Янга исследовала действие одного из них - белка PKC.

Эксперимент проводился на генетически измененных мышах, лишенных этого клеточного компонента. Исследования показали, что мыши невосприимчивы к невропатической боли, хотя обычные болевые ощущения, возникающие вследствие кратковременных внешних воздействий, у животных сохранились в полном объеме. Правда, с практической (медицинской) точки зрения этот успех скорее можно было отнести к числу формальных, так как пока технологически невозможно создание лекарственного препарата, целевым образом убивающего белок РКС в клетках.

Немногим ранее группа исследователей из университета Вашингтона (Сент-Луис) установила, что наличие в клетках мышей повышенного содержания другого белка, NMDA, приводит к обостренной восприимчивости болевых ощущений, но улучшает их (мышей) память и способность к обучению. Комментируя эти эксперименты, Джей Янг высказал мнение, что нервные процессы в организме, контролирующие память и отвечающие за болевые ощущения, по-видимому, "родственные". Одно из перспективных применений этой находки, уже активно пропагандируемое многими анестезиологами - предоперационный прием анальгетиков, блокирующих боль (в отличие от стандартных анестетиков, не способных предотвратить послеоперационные болевые ощущения, анальгетики стирают память пациента о боли, неизбежно сопутствующей хирургическому вмешательству). По мнению исследователей, все это экспериментально подтверждает известное положение о том, что источник боли находится вовсе не в поврежденных тканях, а непосредственно в центральной нервной системе, то есть в спинном и головном мозге. Именно центральная нервная система ответственна за периодическое воспроизведение болевых ощущений, возникающее через значительное время после реакции организма на первичный болевой импульс. В пользу этого говорит, в частности, известный феномен "фантомной боли" в ампутированных конечностях.

Генная терапия

Недавние эксперименты в области генной терапии, проведенные американскими и канадскими учеными под руководством директора Центра изучения боли профессора Университета Торонто Майкла Солтера, позволяют надеяться, что через некоторое время может появиться "универсальный эликсир против боли". В опубликованной в середине января в журнале Cell статье утверждается, что ими обнаружен "ген боли", названный DREAM (downstream regulatory element antagonistic modulator). Отсутствие этого гена в клетках подопытных мышей резко снижает их чувствительность к хронической боли.

Ген DREAM блокирует производство организмом специфического эндорфина - динорфина, который, судя по всему, и имеет самое непосредственное отношение к болевой восприимчивости. Белок динорфин - один из естественных "убийц боли". Повышенное содержание динорфина приводит к быстрому избавлению от болевых симптомов, а его нехватка, напротив, обостряет болевую чувствительность. Подопытные генетически измененные мыши, лишенные гена DREAM, демонстрировали абсолютно нормальное поведение и за исключением потери болевой чувствительности ("вивисекторы" применяли чудовищные методы включая ошпаривание животных кипятком, надавливание на лапы, а также тесты на восприимчивость к хроническим воспалительным процессам, возникающим, например, при артрите) ничем не отличались от своих обычных сородичей. Исследователи отметили снижение чувствительности ко всем видам боли в два раза. Особенно порадовал их эффект снижения невропатических болевых симптомов, против которых пока нет действенных обезболивающих препаратов.

Любопытно, что ранее ген DREAM рассматривался в качестве одного из виновников возникновения болезни Альцгеймера и сердечно-сосудистых заболеваний, и его роль в реагировании организма на боль первоначально была выявлена экспериментаторами в ходе параллельных исследований. Соответственно, "нокаутирование" этого гена изначально преследовало цель проверить, как влияет его отсутствие на работу сердца и мозга. Однако после изъятия гена радикально изменилась реакция мышей на боль. Авторы экспериментов полны энтузиазма по поводу проделанной работы и всерьез рассчитывают на скорый практический результат. Как говорит Майкл Солтер, "наше открытие, несомненно, стимулирует фармацевтические исследования в области контроля за болевыми симптомами, и прежде всего поисков возможности химического блокирования действия гена DREAM". Профессор подчеркивает, что в ходе эксперимента у мышей не возникало эффекта привыкания к болеутоляющим веществам, синтезируемым в организме, характерного, например, при приеме морфина. Он полагает, что открытие поможет в разработке средств, облегчающих страдания людей с хронической болью в спине или больных раком в терминальной стадии. Однако некоторые исследователи выражают серьезный скепсис по поводу возможных сроков проведения таких фармацевтических исследований. Поиск эффективных способов борьбы с болью осложняется еще и тем, что ученым все еще не удалось понять механизм взаимодействия различных участков головного мозга при приеме и передаче болевых сигналов. Выявление ключевой роли мю-опиоидной системы и гена DREAM - лишь шаг, хотя и значительный, в этом направлении.

Тигран Оганесян
06.02.2002  Эксперт №5(312)