การศึกษาโดยใช้เมาส์ระบุยีนที่จำเป็นสำหรับการประกอบ สล็อตแตกง่าย วงจรเซโรโทนินอย่างเหมาะสม นักวิจัยได้ระบุยีนที่ช่วยให้เซลล์สมองที่สำคัญในหนูไม่สามารถข้ามสายได้ ทำให้เกิดความเชื่อมโยงระหว่างการเดินสายในสมองกับความผิดปกติทางอารมณ์ เช่น ภาวะซึมเศร้า
หากไม่มียีนที่เรียกว่าPcdhαc2หนูจะแสดงอาการซึมเศร้ามากขึ้นนักวิจัยรายงานวันที่ 28 เมษายนในScience
เซลล์ประสาทหรือเซลล์ประสาทที่ผลิตสารเคมีโมเลกุลเซโรโทนินขยายการฉายภาพยาวที่เรียกว่าแอกซอนไปยังส่วนต่างๆ ของสมอง เซโรโทนินที่ปล่อยออกมาจากปลายแอกซอนส่งสัญญาณให้เซลล์ประสาทอื่นๆ ในพื้นที่เป้าหมายเหล่านี้มีอิทธิพลต่ออารมณ์และลักษณะอื่นๆ ของพฤติกรรม สำหรับการส่งสัญญาณที่มีประสิทธิภาพ ปลายแอกซอนต้องเว้นระยะห่างอย่างเหมาะสม
ในงานชิ้นใหม่นี้ นักวิทยาศาสตร์จากนิวยอร์กซิตี้ เซนต์หลุยส์ และจีน พบว่าระยะห่างดังกล่าวถูกรบกวนในหนูที่ไม่มียีนPcdhαc2 เป็นผลให้วงจรส่งสัญญาณเซโรโทนินไม่ได้รับการประกอบอย่างเหมาะสมและหนูแสดงพฤติกรรมที่บ่งบอกถึงภาวะซึมเศร้า
Pcdhαc2พบได้ในกลุ่มยีนที่มีพิมพ์เขียวสำหรับโปรตีนที่ยื่นออกมาจากผิวเซลล์ โปรตีนเหล่านี้ทำงานเหมือนบัตรประจำตัว ผู้เขียนร่วมการศึกษา Joseph Dougherty นักประสาทพันธุศาสตร์จากโรงเรียนแพทย์มหาวิทยาลัยวอชิงตันในเซนต์หลุยส์กล่าว เมื่อซอนของเซลล์ประสาทเซโรโทนินแตกแขนงออกไปทางสมอง พวกมันสามารถรับรู้ถึงแอกซอนอื่นๆ ที่มี ID เหมือนกันและกระจายออกไปเพื่อกันไม่ให้หลุดจากเส้นทางของกันและกัน กระบวนการนี้เรียกว่าการปูกระเบื้อง โดยจะเว้นระยะห่างของซอนในพื้นที่เป้าหมายภายในสมองอย่างสม่ำเสมอ
แต่สำหรับหนูที่ถูกลบคลัสเตอร์ยีนทั้งหมด ซอน serotonin จะไม่รักษาระยะห่างจากกันและกัน ทอม มาเนียติส ผู้ร่วมวิจัยและนักประสาทวิทยาระดับโมเลกุลจากมหาวิทยาลัยโคลัมเบียกล่าว
การกระจายเซโรโทนินที่ไม่สม่ำเสมอส่งผลต่อพฤติกรรมของหนู
การทดสอบหนึ่งครั้งบังคับให้หนูว่ายน้ำเป็นเวลานาน หนูที่ถูกลบคลัสเตอร์มีแนวโน้มที่จะเลิกว่ายน้ำเพื่อเอาชีวิตรอด การทดสอบอื่นๆ พบว่าไม่มีปัญหากับกล้ามเนื้อและการเคลื่อนไหวของหนูกลายพันธุ์ ซึ่งบ่งชี้ว่าสภาพจิตใจทำให้เกิดพฤติกรรมการยอมจำนน
Maniatis และเพื่อนร่วมงานพบว่าการลบยีนกลุ่มหนึ่งในกลุ่มนี้ไม่ได้ทำให้เกิดการพันกันของแอกซอน เหลือผู้ต้องสงสัยสองคนที่เป็นไปได้ ในสองสิ่งนี้ พบเฉพาะโปรตีนที่เข้ารหัสโดยยีนPcdhαc2 ในเซลล์ประสาทเซโรโทนิน
กลไกที่แน่นอนสำหรับวิธีที่โปรตีนช่วยให้แอกซอนอยู่ในแนวเดียวกันนั้นยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด Maniatis กล่าว แต่นักวิจัยคิดว่าบางสิ่งในโปรตีนนั้นขับไล่โปรตีนอื่นๆ ด้วยบัตรประจำตัวเดียวกัน ทำให้แอกซอนห่างกันมากพอที่พวกมันจะไม่พันกัน
ชัดเจนกว่านั้น Dougherty กล่าวคือการปิดการใช้งานยีนนี้สามารถทำให้หนูประพฤติตัวในลักษณะที่ชวนให้นึกถึงภาวะซึมเศร้าได้อย่างไร
Sean Millard นักประสาทวิทยาจาก University of Queensland School of Biomedical Sciences ในออสเตรเลีย ได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับยีนบินที่มีอิทธิพลต่อระยะห่างของเซลล์ประสาท การค้นพบทางพันธุกรรมในหนูนี้สอดคล้องกับสิ่งที่พบในแมลงวัน มิลลาร์ดกล่าว “เป็นเรื่องดีจริง ๆ ที่เห็นว่ากลไกที่คล้ายกันนี้ทำงานในสิ่งมีชีวิตชั้นสูง”
การวิจัยเพิ่มเติมจะพิจารณาว่าการกลายพันธุ์ของยีนเดียวกันในมนุษย์สามารถนำไปสู่ภาวะซึมเศร้าได้หรือไม่ ความหมายของการเดินสายของเซลล์ประสาทในการศึกษานี้อาจชี้นักวิจัยไปในทิศทางใหม่สำหรับการวิจัยความผิดปกติทางจิตเวชที่เชื่อมโยงกับเซโรโทนิน การศึกษาก่อนหน้านี้จำนวนมากได้เน้นไปที่การถ่ายทอดและสังเคราะห์เซโรโทนิน เช่นเดียวกับยีนที่ควบคุมระดับของสารเคมี Dougherty กล่าวว่า “บางทีเราควรมองหายีนที่ควบคุมการเดินสายของเซโรโทนิน
เวอร์ชันอื่นๆ ที่ซับซ้อนกว่านั้นกำลังได้รับการพัฒนาในแล็บด้วยเช่นกัน ตัวอย่างเช่น บริษัทยา Cellectis ซึ่งตั้งอยู่ในนิวยอร์กและปารีส กำลังทดสอบ CAR เพื่อความปลอดภัยแบบครบวงจร สวิตช์ทำลายตัวเองเป็นส่วนหนึ่งของตัว CAR แทนที่จะเป็นอุปกรณ์แยกบนเซลล์ Julien Valton นักวิจัยของ Cellectis กล่าวว่าการรวมทั้งสองเข้าด้วยกันเป็นความท้าทายด้านวิศวกรรมที่ยากกว่าการเพิ่มสวิตช์ความปลอดภัยแยกต่างหาก ในการทดสอบในห้องปฏิบัติการของต้นแบบ all-in-one จะใช้เวลาประมาณ 10 นาทีในการปิดเซลล์หากเซลล์เหล่านั้นอยู่ในจานเพาะเชื้อ Valton กล่าว แต่ประมาณสี่วันสำหรับเซลล์ที่หมุนเวียนในกระแสเลือดของเมาส์
ไซโตไคน์ที่ปลอดภัยกว่าอาจมีวิธีที่เป็นเป้าหมายมากขึ้นในการขยายกำลังของทีเซลล์ที่ถูกทำวิศวกรรมภายในผู้ป่วย ตัวอย่างเช่น cytokine interleukin-2 เป็นตัวขับหลักของระบบภูมิคุ้มกัน โดยปกติ IL-2 จะมีอยู่ในปริมาณเล็กน้อย และสามารถเพิ่มขนาดของประชากรทีเซลล์ของร่างกายได้
ด้วยการปรับเปลี่ยนวิธีที่ IL-2 โต้ตอบกับระบบภูมิคุ้มกัน Sockolosky และทีมของเขาพบวิธีที่จะทำให้การรักษา CAR-T ตรงเป้าหมายมากขึ้นพวกเขารายงานในScienceเมื่อเดือนมีนาคม ด้วยการดัดแปลงทางเคมี IL-2 จะสื่อสารและเพิ่มการผลิตเฉพาะ T เซลล์ที่ถูกดัดแปลงซึ่งออกแบบมาเพื่อต่อสู้กับมะเร็ง ไม่ใช่ T เซลล์ที่เหลือของร่างกาย ในการทดสอบในหนูทดลอง IL-2 ที่ปรับปรุงการทำงานของเซลล์ CAR-T แทบจะไม่ผูกมัดกับ T เซลล์ปกติของร่างกายเลย สล็อตแตกง่าย
