Биологи выяснили, как работает «ген нечувствительности к боли»

Жительница Шотландии Джо Камерон (Jo Cameron) впервые вызвала изумление врачей в 2013 году, когда ей уже было за 60. Пациентка не ощущала боли во время серьезной операции на бедре и руке. Это привлекло внимание генетиков, которые поняли: перед ними — случай новой мутации, делающей человека неспособным чувствовать боль.

Шесть лет спустя ученым наконец удалось выяснить генетическую причину: все дело в редкой мутации гена FAAH-OUT, которая в геноме Джо сочетается со второй, более частой мутацией того же гена.

Ранее область ДНК, на которой расположен ген FAAH-OUT, считали «мусорной ДНК» — бессмысленным генетическим балластом. Однако потом выяснилось, что ген косвенно участвует в ноцицепции — ощущении боли. Более конкретно, FAAH-OUT регулирует работу другого гена — FAAH, что отражено в его названии. FAAH, в свою очередь, относится к эндоканнабиноидной системе, необходимой для рецепции боли, а также управляющей эмоциональным состоянием человека и памятью.

Во время нового исследования ученые использовали метод генного редактирования CRISPR/Cas9, с помощью которого воссоздали описанные у Камерон мутации у искусственно выращенной культуры клеток. Такая модель помогла узнать, как мутация FAAH-OUT влияет на функции других генов.

Как и следовало ожидать, «супергеройская» мутация изменила работу белка FAAH, а именно — подавила активность этого важного фермента.

Авторы работы назвали ген FAAH-OUT лишь вершиной «айсберга» — множества пока не изученных генетических основ болевых ощущений. В ноцицепции также задействованы многие пути регуляции и метаболические процессы, влияющие на настроение и залечивание ран.

Действительно, в необычном геноме Джо Камерон также удалось найти два других мутированных гена. Первый — BDNF (нейротропный фактор мозга), кодирующий белок, который стимулирует развитие нейронов и влияет на эмоциональный фон. Другой — ACKR3, он управляет уровнем опиоидов, играющих ключевую роль в болевых ощущениях.

Эти дополнительные мутации явно повлияли на отсутствие страха и тревоги, описанные у Камерон. Однако не стоит сбрасывать со счетов то, что жизнь без болевых ощущений также наверняка повлияла на психику, лишенную обычных отрицательных стимулов и с притупленным чувством самосохранения.

Результаты новой статьи имеют огромное значение, ведь они могут лечь в основу новых методов лечения ряда болезней. Среди них — и хронические боли, и депрессия, и проблемы с заживлением травм.