Najpierw zaczęło się od tzw. Obiektu Numer 1 (w oryg. Index Subject 1), anonimowej dziewczynki lub kobiety, która zgłosiła chęć wzięcia udziału w badaniu. Jest ona niezwykła z przynajmniej kilku powodów. Po pierwsze, nie odczuwa bólu. Stanowi to dla niej ogromne niebezpieczeństwo – ujawnione zdjęcia przedstawiają ostre obrażenia głowy, twarzy i kolan, a to tylko uszkodzenia z ostatniego czasu. Po drugie, dziewczynka/kobieta posiada ekstremalnie rzadką mutację genetyczną, której uczonym nie udało się odnaleźć w żadnej znanej im bazie danych ludzkich genomów. To właśnie ta mutacja broni ją przed odczuwaniem bólu.
Odkrycie to może się okazać dla niej bardzo pomocne. Jeśli rzeczywiście źródłem wszystkich symptomów jej zaburzeń jest pojedyncza mutacja, wówczas naukowcy mogliby stworzyć lek trafiający bezpośrednio w proteiny, które ów zmutowany gen wytwarza. Tego rodzaju leczenie mogłoby też pomóc innym osobom cierpiącym z powodu chronicznego bólu. Niemniej na chwilę obecną wciąż trzeba być uzbrojonym w cierpliwość, ponieważ przed powstaniem takiego leku konieczne jest jeszcze przeprowadzenie serii wielu eksperymentów.
Naukowcy natrafili na tę mutację analizując genom zarówno samej dziewczynki/kobiety, jak i jej rodziców. Wyniki zostały porównane z kilkoma bazami danych opisującymi genom człowieka, np. z listą „1000 Genomów” zawierającą geny 1092 osób z 14 różnych populacji. Okazało się, że mutacja występuje tylko w przypadku Obiektu Numer 1 – nigdzie indziej.
Mutacja ta oddziałuje na gen SCN11A, który wytwarza proteiny kontrolujące ilość sodu transferowanego z i do komórek ludzkiego ciała. To skromna funkcja, ale za to jakże ważna. Owe kanały sodowe znajdują się między innymi w nerwach, które wykorzystując wewnętrzny zasób sodu decydują czy wysłać sygnał – np. w postaci informacji o bólu lub przywołania wspomnienia. Ten konkretny typ zmutowanego u Obiektu Numer 1 kanału sodowego jest obfity w nocyceptory – rodzaj nerwów wyczuwających ból.
Następnie naukowcy zbadali geny 58 osób z ograniczoną percepcją bólu. Natrafili na jednego chłopca/mężczyznę – Obiekt Numer 2 – który posiadał taką samą mutację i wykazywał dokładnie takie same symptomy. Oba Obiekty od urodzenia nie są w stanie odczuwać bólu i wielokrotnie się ranili, w tym poprzez łamanie sobie kości. Ich rany goją się bardzo powoli, mięśnie są słabsze niż przeciętnie, nierzadko miewają też problemy natury trawiennej wymagające karmienia kroplówką.
Żeby się upewnić, że mutacja ta rzeczywiście jest przyczyną wszystkich symptomów obu Obiektów, uczeni wszczepili zmutowany gen laboratoryjnym myszom. Wskutek tego zabiegu niemal co dziesiąty gryzoń sam sobie zadawał rany. Kiedy naukowcy wszczepili myszom związek chemiczny powodujący puchnięcie łapek, zwierzęta ze zmutowanym genomem nie broniły swoich kończyn tak jak by to normalnie robiły. Zmutowane gryzonie wytrzymywały również wyższe temperatury, zanim zaczęły okazywać dyskomfort. Co więcej, zaburzona została też praca ich jelit.
Wszystko to świadczy o tym, że problemy Obiektu Numer 1 i Obiektu Numer 2 mają swoje źródło w tej jednej jedynej mutacji. To nietypowe zjawisko w genetyce – zwykle zaburzenia biorą się z interakcji wielu genów. Ale dzięki temu można mieć nadzieję, że lek zostanie wynaleziony w stosunkowo krótkim czasie.
Raport z badań naukowców został pierwotnie opublikowany na łamach czasopisma naukowego „Nature Genetics”.
