Более семидесяти лет Джо Кэмерон практически не ощущает боли и страха, демонстрируя при этом ускоренную регенерацию. Как установили авторы недавнего исследования, необычные «суперспособности» этого человека обусловлены редкими генетическими мутациями, включая изменения в гене FAAH-OUT, который отвечает за регуляцию эндоканнабиноидной системы.
В 2013 году врачи Шотландии были удивлены случаем с жительницей Джо Кэмерон, которой уже было за 60 лет. Во время сложных хирургических вмешательств на бедре и руке она не испытывала болевых ощущений. Это заинтересовало генетиков, которые предположили, что перед ними уникальный случай мутации, лишающей человека способности ощущать болевые ощущения.
Шесть лет спустя ученым удалось, наконец выяснить генетическую причину: все дело в редкой мутации гена FAAH-OUT, которая в геноме Джо сочетается со второй, более распространенной мутацией того же гена.
Ранее область ДНК, на которой расположен ген FAAH-OUT, ранее этот ген считали «мусорной ДНК» — бесполезным генетическим элементом. Однако в дальнейшем было установлено, что он опосредованно влияет на ноцицепцию, то есть на восприятие боли. В частности, FAAH-OUT регулирует работу другого гена — FAAH, что отражено в его названии. FAAH, данный компонент, в свою очередь, связан с эндоканнабиноидной системой, которая играет важную роль в восприятии боли, а также влияет на эмоциональное состояние и память.
Во время нового исследования ученые использовали метод генного редактирования CRISPR/Cas9, с помощью которого воссоздали описанные у Кэмерон мутации у искусственно выращенной культуры клеток. Такая модель помогла узнать, как мутация FAAH-OUT влияет на функции других генов.
Как и прогнозировалось, «супергеройская» мутация повлияла на функционирование 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 Кэмерон также удалось обнаружить два других мутированных гена. Первый — BDNF (нейротрофический фактор мозга), который определяет синтез белка, способствующего росту нейронов и оказывающего воздействие на эмоциональное состояние. Другой — ACKR3, он управляет уровнем опиоидов, играющих ключевую роль в болевых ощущениях.
Замеченные мутации, очевидно, связаны с отсутствием страха и тревоги, которые отмечал Кэмерон. Вместе с тем, нельзя игнорировать влияние жизни без боли на психику, которая лишена обычных негативных стимулов и характеризуется сниженным чувством самосохранения.
Новое исследование имеет большое значение, поскольку его выводы способны послужить основой для разработки инновационных подходов к терапии ряда болезней. К их числу относятся хроническая боль, депрессивные состояния и затрудненное восстановление после травм.