بروتين من "أسماك مصاصي الدماء" قد يتحول إلى شريحة دماغية تتحكم بالعقل!

وجد العلماء طريقة للسيطرة على الدماغ البشري باستخدام بروتين يتربص داخل مخلوق يعرف باسم “أسماك مصاص الدماء” الذي عاش على الأرض لمئات الملايين من السنين.

وفي هذا السياق، نشر موقع “ديلي ميل” البريطاني مقالا ترجمه موقع “صوت بيروت إنترناشونال” جاء فيه …

استخدم العلماء الأمريكيون بروتيناً من لامبري، وهو سلالة قديمة من الأسماك الخالية من الفك تشبه ثعبان البحر، لإيقاف دوائر الدماغ المرتبطة بالإدمان والقلق والاكتئاب.

أخذ الباحثون جيناً من البروتين، يسمى بارابينوبسين، ووجدوا أنهم كانوا قادرين على السيطرة عليه في نفس الطريقة التي تتواصل بها الخلايا العصبية مع بعضها البعض.

كما يستجيب بارابينوبسين للضوء، مما يسمح للعلماء باستخدام أشعة الضوء لإيقاف الدائرة أو إعادة تنشيطها لتغيير سلوكيات المكافأة، مما قد يؤدي إلى زراعة في الدماغ لتقديم العلاج.

أولئك الذين يعانون من الإدمان والقلق والاكتئاب قد تمنوا في كثير من الأحيان إذا كان بإمكانهم إيقاف دماغهم ويمكن أن يحدث ذلك قريباً من خلال هذا الاكتشاف.

في ورقة نشرت في 11 مايو في مجلة Neuron ، استخدم الباحثون في كلية الطب بجامعة واشنطن وجامعة واشنطن في سانت لويس ، جنباً إلى جنب مع العديد من الجامعات الأخرى ، بنجاح بروتين من لامبري لإيقاف دوائر الدماغ.

لامبري هي الأنواع التي جابت الأرض لمدة 360 مليون سنة وتأكل بشكل طفيلي عن طريق ربط أفواهها إلى جانب سمكة أو حوت لكي تقوم بمص الدم.

وبسبب فمها الكبير وسلوك التغذية الخاص بها، اكتسب المخلوق البحري اسم “أسماك مصاص الدماء”.

قال مايكل بروشاس ، أستاذ التخدير وطب الألم في جامعة واشنطن: “لقد وجدنا بروتيناً معيناً يأتي من لامبري موجود منذ مئات الملايين من السنين.

“لقد أخذنا الجين من هذا البروتين ووجدنا أنه يمكننا التحكم في الطريقة التي تتحدث بها الخلايا العصبية مع بعضها البعض ، وهي الطريقة التي تنتقل بها المواد الكيميائية إلى الدماغ.”

كما قال بروشاس، على مدى عقود ، كان علماء الأعصاب يستخدمون أنواعاً مختلفة من البروتينات الحساسة للضوء التي يتم التعبير عنها في النباتات والبكتيريا لتجربة دوائر الدماغ.
لكن هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها أخذ بروتين من لامبري للتحكم في دوائر الدماغ.

Parapinopsin هو نوع من البروتين يسمى “g بروتين يقترن بمستقبلات” أو GPCR.

ظهرت هذه GPCRs في وقت مبكر من التطور ويمكن العثور عليها في الكائنات الحية التي تتراوح من البكتيريا إلى البشر.

وهناك ما لا يقل عن 850 من هذه الأنواع من البروتينات في الثدييات.

تتحكم هذه البروتينات في كل شيء من معدل ضربات القلب إلى تخزين الدهون ، إلى استجابات المكافأة والإجهاد.

تستجيب GPCRs أيضاً بشكل جيد للمواد الكيميائية، مثل الدوبامين والسيروتونين ، مما يجعل الناس يشعرون بالرضا وهم مهمون في التعلم والمكافأة.

وقال بريان كوبيتس ، المؤلف الرئيسي وأستاذ مساعد في التخدير في مركز الألم في كلية الطب بجامعة واشنطن ، حيث كان يعمل بروشاس سابقاً: “يتم الحفاظ على بعض مسارات GPCR هذه بشكل كبير عبر ملايين السنين من التطور ، وهذا ما سمح لنا باختراقها باستخدام البارابينوبسين”.

إنّ العثور على طريقة للسيطرة على الخلايا العصبية هو أشبه بالكأس المقدسة بين المجتمع العلمي، لأن هذا من شأنه أن يفتح عالماً من العلاجات للأشخاص الذين يعانون من اضطرابات المزاج ، إلى جانب مضاعفات أخرى مثل الشلل والعمى.

وإنّ تحديد بروتين لامبري الذي يستجيب للضوء قد يكون بالضبط ما كانوا يبحثون عنه.

ووجد الفريق أن تعريض البروتين إلى ضوء أزرق ينشطه في حين يطفئه ضوء العنبر.

وهذا من شأنه القضاء على الحاجة إلى العلاجات الكيميائية التي يمكن أن يكون لها آثار جانبية وبدلاً من ذلك انطلقت البروتينات مع شعاع غير مؤذي من الضوء.

على سبيل المثال ، إذا كان جزء من الدماغ يعاني من نوبات من مرض باركنسون ، فقد يكون من الممكن عزل التأثير باستخدام قطب كهربائي ، أو تثبيطه بتعديلات على النقل العصبي أو تثبيط مسارات محددة لتحسين المزاج.

وقال بروشاس إن الاكتشاف الأصلي للبارابينوبسين قام به باحثون في اليابان في مختبر تيراكيتا ، الذين كانوا يكتشفون مختلف GPCRs الحساسة للضوء عبر الأنواع المختلفة.

وقال بروشاس: “هذا مبرر مثالي لسبب أهمية العلوم الأساسية بشكل لا يصدق”. “بسبب عمل شخص ما الشاق للاكتشاف البيولوجي الأساسي ، لدينا أداة جديدة للبحث الطبي”.

وقال بروشاس أنّ فريقه يخطط لاستخدام الاكتشاف للبحث في توسيع معرفتهم بالأعمال الداخلية للدماغ وتحديد علاجات الإجهاد والاكتئاب والإدمان والألم.