Cílem tohoto projektu je navrhnout metodu, která nám umožní modulovat nAChR ve specifických neuronových populacích v mozku hlodavců, aniž bychom potřebovali geneticky modifikovaná zvířata. Takový přístup je potřebný, pokud chceme přenést znalosti získané u (geneticky modifikovaných) myší na lidské pacienty.
Při práci s myšmi běžně používáme linie geneticky modifikovaných myší exprimujících Cre rekombinázu k cílení na specifické neuronové populace pomocí Cre-dependentních virových vektorů. Virové vektory se používají ke změně exprese nAChR a informují nás tak o účinku nikotinové hypo- nebo hyperfunkce ve specifických neuronových populacích. Naším konečným cílem je však vzít tyto informace získané u myší a využít je u lidských pacientů: modifikovat nAChR exprimované ve specifických neuronech ke snížení patologických behaviorálních příznaků.
Pro cílené ovlivnění nAChRs ve specifických typech neuronů nemůžeme u lidí využít Cre rekombinázu exprimovanou v konkrétních buňkách. Místo toho však můžeme použít viry, nanočástice nebo jiné nosiče spojené s ligandy, které se vážou na membránové molekuly specificky exprimované určitými typy neuronů. Viry nebo nanočástice nesoucí terapeutický náklad mohou vstoupit do buňky při specifické interakci mezi membránovou molekulou a jejím ligandem. Zajímavé je, že viry a jejich peptidy lze považovat za „přirozené“ systémy pro takové cílené, buněčně-specifické dodávání. Často vykazují preferenci (tropismus) pro specifické typy buněk na základě exprese různých povrchových molekul. Jednou z těchto molekul je rabies virus glycoprotein (RVG), který se váže na nAChR, což mu umožňuje překročit hematoencefalickou bariéru a vstoupit do buněk a neuronů s nikotinovou expresí.
Nedávno jsme začali testovat polymerové nanočástice spojené s peptidy odvozenými z RVG, abychom zjistili, zda vykazují specifické vstřebávání neurony exprimujícími nAChR. V tomto projektu budeme dále testovat další typy nanočástic a virových vektorů, stejně jako jiné povrchové peptidy, abychom vyvinuli systém dodávání léků, který by nám umožnil modulovat nAChR ve specifických neuronových populacích.
