Az endocannabinoid signalizáció molekuláris felépítése: új terápiás útvonal a szorongás kezelésére

1. Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet Az endocannabinoid signalizáció molekuláris felépítése: új terápiás útvonal a szorongás kezelésére Celluláris és Hálózati Neurobiológiai Osztály (vezető: Dr. Freund Tamás, akadémikus) Farmakológiai Osztály(vezető: Dr. Vizi E. Szilveszter, akadémikus) Géntechnológiai és Fejlődésbiológiai Osztály (vezető: Dr. Szabó Gábor) Magatartás Neurobiológiai Osztály (vezető: Dr. Haller József)

2. 4. Bejelentett szabadalom ismertetése (a szabadalom tárgyát képező készítmény megnevezése nélkül) Az előadás felépítése: 1. Molekulási biológiai kutatások 2. Funkcionális neuroanatómiai kutatások 3. Viselkedésbiológiai kutatások Idegrendszeri alapmechanizmusok feltárása, hipotézisek felállítása Hipotézisek tesztelése, gyakorlati hasznosíthatóság felmérése

3. A probléma "mérete" A mentális zavarok és idegrendszeri betegségek az ún. "életteher" (halálozás, ideiglenes és tartós munkaképtelenség, rokkantság, életminőség romlása, családi és társadalmi problémák) vezető okai. Európában az idegrendszert érintő betegségek az összes betegség 35%-át teszik ki (megelőzve a szív és érrendszeri betegségeket és daganatokat). Az EU tagországok, Izland, Norvégia, és Svájc 466 millió lakosából 127 milliónak van valamilyen idegrendszeri eredetű betegsége. Az idegrendszeri eredetű betegségek teljes évi költsége 368 milliárd € volt 2004-ben ebből 240 milliárd € (62%) jutott a mentális zavarokra. egyetlen szorongásos beteg kezelése - országtól és a zavar típusától függően - 1000-3000 €-ba kerül European Journal of Neurology, 12. kötet, 1. Supplementum, 2005

4. gátló idegsejtek genetikai célzása serkentő GAD65 gén CamKIIagén gfp gfp ATG ATG hippokampusz hippokampusz Molekuláris biológai kutatások - sejttípusok jelölése

5. ATG CB1 receptor poli(A) promoter exonok 2 3 GAD65 gén 1’ 1’ transzgén Felhasználás funkcionális neuroanatómiai elektrofiziológiai kutatásokban magatartásbiológiai Molekuláris biológai kutatások - transzgén egerek A kannabinoid receptorok expressziójának megváltoztatása

6. JELÁTADÓ SEJTEK glutamát GABA Serkentő jelátvitel Gátló jelátvitel glutamát receptor GABA receptor JELFOGÓ SEJT Magyarázat - az idegrendszeri jelátvitel működése JELFOGÓ SEJTEK

7. Fénymikroszkópos felvétel: A cannabinoid receptorok serkentő és gátló idegsejtekben egyaránt megtalálhatók. JELÁTADÓ SEJTEK Elektronmikroszkópos felvétel: A cannabinoid receptorok mindkét sejt típuson preszinaptikusan helyezkednek el. Cannabinoid receptor Cannabinoid receptor Serkentő jelátvitel (glutamát révén) Gátló jelátvitel (GABA révén) Glutamát receptor GABA receptor JELFOGÓ SEJT Funkcionális neuroanatómiai kutatások: Hol helyezkedik el a cannabinoid receptor? Megjegyzés: a cannabinoid (CB1) receptor a gátló GABA sejteknek kizárólag egyetlen altípusán fordul elő Immuncitokémiai lelet: a két receptor különbözik Katona és munkatársai, 2006

8. 0.4 kontroll WIN-55,212 (CB1 agonista) 16 kontroll WIN-55,212 0.3 JELÁTADÓ SEJTEK (CB1 agonista) 12 FR%[3H]GABA 0.2 FR%[3H]glutamát Endogén cannabinoidok (retrográd gátlás) Endogén cannabinoidok (retrográd gátlás) 8 0.1 WIN-55,212 1μM 4 0.0 3 9 15 21 27 33 39 45 51 57 percek WIN-55,212 (10μM) 0.0 Cannabinoid receptor (CB1) Cannabinoid receptor (CB1) 3 9 15 21 27 33 39 45 51 57 percek Glutamát receptor GABA receptor JELFOGÓ SEJT Elektrofiziológia: mi a receptor szerepe? Kőfalvi és munkatársai, 2005 Hájos és Freund 2002

9. α2 alegységet tartal- mazó GABA receptor CCK receptor CCK GABAerg GABAerg glutámaterg cannabinoid receptor serotonin nicotinikus acetilkolin Funkcionális neuroanatómia: milyen környezetben működik a receptor? GABAerg A cannabinoid receptorok a szorongásban szerepet játszó idegi mechanizmusok szempontjából kulcspozícióban találhatók

10. Megemelt keresztpalló Szociális interakció 30 90 70 20 50 belépések száma Időtartam (idő%) 10 30 * 10 0 Zárt kar Nyílt kar "pihenés" exploráció 20 50 40 30 időtartam (idő%) * % 10 * 20 * * 10 0 Agresszív Szociális interakciók Nyílt kar idő% %-os belépések nyílt kar Magatartás biológiai vizsgálatok: transzgén állatok viselkedése szorongás tesztekben A CB1 gén hiánya fokozza a szorongást

11. stresszelt kontroll 35 szerotonin 3-as receptor agonista 30 25 20 szerotonin 3-as receptor Dermedés (idő%) 15 agonista + cannabinoid antagonista 10 5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 idő (perc) Magatartás biológiai vizsgálatok: interakció szerotonerg neurotranszmisszió és cannabinoid jelátvitel között Kondicionált félelem teszt Első nap stressz alkalmazása specifikus környezetben (tanulási szakasz) Második nap stresszel asszociált környezetben félelmi reakció (dermedés) A szerotonin 3-as receptorának agonistája CB1 antagonistával együtt alkalmazvaELTÖRLI a kondicionált félelmet annak ellenére, hogy az egyik önmagában fokozza, a másik önmagában nem gátolja a kondicionált félelmet

12. traumának nem kitett kontroll traumának kitett, kontroll kezelés traumának kitett, "A" anyag 100 * 80 # * 60 idő % 40 # 15 * * 20 * 0 10 Exploráció Dermedés idő % kontroll * 5 150 150 CDP 2 mg/kg "A" anyag * * CDP 3 mg/kg * CDP 5 mg/kg 100 100 CDP 10 mg/kg 0 * * PIH SZO AGR 50 50 Kontrollhoz mért százalékos különbség 0 0 A 2 mg/kg (a) A 0.5 mg/kg A 3 mg/kg (b) A 1 mg/kg 50 50 A 6 mg/kg (b) A 1.5 mg/kg (b) * * 100 100 * ZKb NYi% %NYb ZKb NYi% %NYb P101988-4357 alapszámú szabadalmi bejelentés alapjául szolgáló eredmények összefoglalása (1) A szabadalmi bejelentés a fent felvázolt, és itt be nem mutatott kutatási eredményeken alapul (2) A szabadalom tárgyát képező vegyület jellegére vonatkozóan nem adhatók ki információk; (3) A készítményt itt "A" anyagnak fogjuk nevezni Konficionált félelem teszt Az itt felvázolt kutatás a szorongás terápiájának új megközeléítéséhez vezetett, ami a gyakorlatban alkalmazható gyógykészítményben konkretizálódik (remélhetőleg rövidesen)

13. Köszönöm a figyelmet