Хроматин можно грубо описать как комплекс ДНК с белками-гистонами; от упаковки хроматина, от характера взаимодействия гистонов с ДНК зависит активность тех или иных генов. Преобразования хроматина можно сравнить с молекулярным архивированием-разархивированием генетической информации, и такие процессы считаются одним из важнейших способов эпигенетической регуляции активности генов. Ранее группа Ли-Хуэй Цзая (Li-Huei Tsai) показала, что формирование воспоминаний сопровождается активными перестройками хроматина — очевидно, при этом включались гены, необходимые для записи информации в нейронную цепь.

В своей следующей работе исследователи сосредоточились на тех превращениях хроматина, которые происходят при стирании воспоминаний. Эксперименты проводились с мышами: сначала животных приучали бояться клетки, где их слегка били током, а потом старались этот страх у них погасить, помещая мышей в ту же клетку, но уже безо всяких сопровождающих болезненных ощущений. То есть с мышами проводили что-то вроде антипосттравматической терапии.

Оказалось, что травматическую память у животных изгнать можно, если начать «лечение» не позже, чем через сутки после травмы. Если же мышь прожила с травматической памятью, скажем, 30 дней, то страх перед клеткой у неё так и останется. При этом, если травматические воспоминания были суточной давности, при их лечебном возобновлении в мозге мышей происходили интенсивные ДНК-белковые перестройки. Спустя несколько часов после повторного вселения в страшную клетку в нейронах усиливалось ацетилирование гистонов, связанных с генами памяти, а происходило всё это при подавлении белка HDAC2 (гистоновой деацетилазы). Ацетилирование гистонов делало ДНК, связанную с ними, более доступной для транскрипционных машин, и активность генов памяти «размягчала» эту самую память, делая ей более пластичной, чтобы её можно было отредактировать, внести в неё правки.

Надо ли говорить, что после 30 дней ничего подобного с хроматином не происходило, никакой повышенной ацетилазной активности не было? То есть окно для модификации памяти есть, но оно открывается, если память сформировалась недавно. Чем старше воспоминания, тем труднее с ними работать.

Отсюда логично напрашивается вывод, что нужно как-то искусственно простимулировать ацетилирования гистонов на генах памяти — и можно преобразовывать память любого срока давности. А сделать это можно помощью ингибитора деацетилазы HDAC2.

Такой ингибитор исследователи нашли и протестировали его на мышах. Как и ожидалось, гены памяти активировались, и это в частности привело к появлению новых соединений между нейронами в гиппокампе, одном из главных центров памяти в мозге. Следовательно, на мышей начинала действовать «психотерапия» — их память о пережитом электрошоке стиралась.

То есть, чтобы сделать старую память доступной для редактирования, нужно повернуть эпигенетический переключатель (не будем забывать, что такие модификации гистонов относятся как раз к эпигенетическим механизмам регуляции генов).

Понятно, что такое средство, если оно пройдёт клинические испытания, станет первейшим лекарством для тех, кто страдает от фобий, навязчивых тревог и, разумеется, от посттравматического синдрома. Однако ничто не мешает редактировать с помощью подобных препаратов абсолютно любую память, поэтому перспективы тут открываются совершенно фантастические. Любопытно, кстати говоря, что применение ингибиторов HDAC2 обсуждается уже давно — правда, до сих пор из них предлагали делать лишь противораковые препараты.

Подготовлено по материалам MIT News. Изображение на заставке принадлежит Leoncio Harmr.