Ich würde Ihnen heute gerne zwei verschiedene Geschichten erzählen.
Eine Geschichte ist über das jüngste Molekül, das wir gegen Krebs entwickelt haben, sie werden überwiegend
aktivierbare zelldurchdringende Peptide, ACPPs genannt.
Die primäre Verwendung ist der Einsatz für Fluoreszenz-Bildgebung von Matrix-Metalloproteinase-Aktivitäten
oder sie können zur gezielten Chemotherapie und Strahlentherapie verwendet werden,
aber ich habe keine Zeit, um dies hier zu erläutern.
Die Personen in meinem Labor und unsere externe Mitarbeiter sind hier aufgeführt, aber ich habe einen Interessenkonflikt hinsichtlich
der Offenlegung.
Ein neues Unternehmen, Avelas Biosciences, hat begonnen, diese synthetischen Sonden zu kommerzialisieren,
und ich und einige Mitarbeiter meines Labors, unsere Berater, Mitarbeiter, besitzen einige Aktien der Gesellschaft.
Daher muss man die Interessenkonflikte im Auge behalten.
Außerdem eröffnet es die Möglichkeit, dass ich in der zweiten Hälfte über die langfristigen Perspektiven sprechen kann.
Bei der anderen Geschichte handelt es sich um Moleküle, die die Natur nutzt, um Erinnerungen in unserem Gehirn zu speichern
und das ist die Neurobiologie für das perineurale Netz.
Die Personen, die hieran beteiligt sind, sind Varda Lev-Ram, Sakina Palida mit etwas Hilfe von Massenspektrometer-Kollegen.
Das ist eine ganz andere Geschichte.
Eine ganze Menge mehr Grundlagenforschung statt der angewandten Forschung.
Sie erscheinen sehr unterschiedlich, aber am Ende werde ich versuchen, Ihnen zu zeigen, dass es sowohl bestimmte überraschende Ähnlichkeiten
als auch Gegensätze gibt.
Zuerst muss ich erklären, warum ich den Nobelpreis erhielt und warum ich nicht mehr in diesem Bereich arbeite.
Einige der fluoreszierenden Proteine, die im Jahr 2004 zur Verfügung standen, in dieser berühmten Zusammenfassung auf einer Folie,
sie codieren die schönen Farben des Regenbogens.
Jedes dieser Röhrchen enthält das fluoreszierende Protein und jedes fluoreszierende Protein ist durch DNA codiert,
nicht-toxisch, synthetisierbar durch jeglichen aeroben Organismus.
Und übrigens, wenn Sie ein Chemiker sind - wie Sie wissen erhielt ich den Chemienobelpreis -,
muss man erwähnen, dass sie mit 230 Verdichtungen der Zyklisierung und jeglicher Oxidation, in einer hundert Prozent Ausbeute,
einem wässrigen Medium synthetisiert sind und es nur ein wenig Wasserstoffperoxid als Nebenprodukt gibt.
Das zeigt, wie gut ein Chemiker der Natur im Vergleich zu uns gewöhnlichen Chemikern ist.
Aber fluoreszierende Proteine haben Vor- und Nachteile.
Gut ist, dass das fluoreszierende Protein einen großen Einfluss auf die biomedizinische Grundlagenwissenschaft hat.
Die wichtigsten Proteine und biochemische Schlüsselschritte.
Letztlich waren wir in der Lage, sie uns in lebenden Zellen oder Modellorganismen von Hefe, Würmern, Fliegen, Mäusen usw. darzustellen.
Andere Leute, viele von ihnen Nobelpreisträger in der Super-Resolution-Technologie, erhielten gewissen Nutzen aus unseren
fluoreszierenden Proteine, etc.
Aber ich hatte das Gefühl, dass die fluoreszierende Proteine leider schwach waren, weil sie nicht sehr gut bei Menschen
angewendet werden konnten.
Der Mensch ist zu undurchsichtig, zu dick und undurchsichtig für eine Ganzkörper-Fluoreszenz.
Wir haben nicht die Größe einer Maus, und das Licht durchdringt nicht mehr als einen oder zwei Millimeter unseres Gewebes.
Ein hässlicher Aspekt ist, ist dass die fluoreszierenden Proteine mithilfe von Gentechnik eingeführt werden müssen.
Das ist der springende Punkt.
Sie waren die ersten Pigmente, die durch Gentechnik eingeführt werden konnten, und nur für Menschen ist
die Gentherapie ist nicht weit genug fortgeschritten.
Sie können Gentherapie an einer Maus anwenden, aber aus ethischen Gründen, kann keine Gentherapie an Menschen angewendet werden,
zumindest nicht in seiner derzeitigen Form und nicht verbreitet.
Die Einführung von fluoreszierenden Proteinen würde in der Regel den Patienten nicht helfen, und das wäre erforderlich.
Für klinische Anwendungen brauchen wir synthetische Moleküle, um das Äquivalent von GFP zu erzielen,
aber durch andere Mittel, traditionellere Mittel,
die das erkrankte Gewebe durchleuchten und behandeln würde, besonders Krebs.
Ich konzentrierte mich auf Krebs, weil mein Vater an Bauchspeicheldrüsenkrebs verstorben war.
Daher war eine der starken Motivationen für mich an Krebs zu arbeiten.
Es gab natürlich auch andere Motive.
Warum also sollte man Proteasen studieren?
Wir untersuchten die Proteasen und der Grund dafür war, dass die meisten krebsbedingten Todesfälle aufgrund Metastasen auftreten, also der
Ausbreitung des Krebses.
Statt nur eines Primärtumors, der hier dargestellt wird,
werden Sie durch den Krebs getötet, wenn der Krebs in der Lage ist, sich unkontrolliert zu sekundär entfernten Orten zu verteilen.
Die meiste Arbeit zur grundlegenden Biologie von Krebs wird an Primärtumoren durchgeführt, aber es sind
die Metastasen, die einen tatsächlich umbringen, wenn das Gewebe, wenn der Tumor sich über den Primärtumor hinaus entwickelt.
Zellen müssen durch eine Menge gesundes Gewebe, Basalmembranen, extrazellulären Matrix, usw. brechen.
Seinen Weg mit Macheten, schwingenden Macheten, durch den Dschungel schneiden.
Dann erreicht es die Blutbahn und kriecht dann durch den Blutstrom oder das lymphatische Organ und kriecht
am anderen Ende heraus.
All dies erfordert eine Überexpression oder Aktivierung von Enzymen, die Proteine durchschneiden,
denn man muss durch diese Matrix gelangen.
Das sind die Proteasen.
Zwei der bekanntesten, aber offensichtlich nicht die einzigen, aber zwei der berühmtesten sind Matrix-Metalloproteinase-2 und MMP9.
Sie sind gerade die Dinge, für die wir die besten Reagenzien haben.
In der Tat wurde dies von einer kommerziellen Website gestohlen, die Werbung für Reagenzien In-Vitro macht, um MMP 2 und 9 zu prüfen.
Aber wir dachten, dass, wenn wir sie in vivo sehen könnten, und schließlich bei einem Patienten,
wir eine bessere Diagnose und Behandlungsmöglichkeiten bieten könnten.
Der biochemische Mechanismus, mit dem wir die MMP 2 und 9-Aktivitäten erfassen wollten,
beginnt mit dieser grundlegenden Biochemie-Tatsache, die nicht von mir stammt: Wenn man eine Nutzlast hat und diese
auf einem Polykation-Peptid gesteckt wird, ungefähr acht oder zehn positive Ladungen in einer Reihe.
Wenn dieses neben Zellen gesetzt wird - hier ist eine Zelle -, dann haftet es erst an der Außenseite der Zelle
durch elektrostatische Wechselwirkung, und wird dann abgeschnürt oder in den Host, der Zielzelle, aufgenommen.
Ein wenig kann sogar in den Zellkern gelangen.
Dies ist ein bekanntes Phänomen, das bereits entdeckt wurde, aber diese Aufnahme ist nicht selektiv.
Wir haben es durch das folgende Verfahren ein wenig selektiver gemacht.
Wir befestigten zwei weitere Teile an dieses polykationische Peptid, es wird übrigens zelleindringendes Peptid genannt.
Wir befestigten ein Polyanion mit der gleichen Anzahl von negativen Ladungen.
Wir befestigten es mithilfe einer abspaltbaren Leine oder Linker.
Indem eine passende Anzahl von negativen Ladungen an positive Ladungen, die bereits da waren, gebunden werden,
wurde die Zellaufnahme glücklicherweise weitgehend blockiert, weil sich plus und minus intern gegenseitig neutralisierten,
anstatt zu versuchen, sich an die negative Oberflächenladung der Zelle zu binden.
Dies wird aktivierbarer zellpenetrierendes Peptid genannt.
In dieser Form tut es nichts, es wartet nur.
Es hat diesen spaltbaren Teil und es kann durch die Proteasen, die uns wichtig sind, durchschnitten werden.
Wenn die Proteasen, wie MMP2 und MMP9 die Sequenz, die in dieser Protease eingebaut ist, durchschneidet, diese Spaltsequenz,
dann schnippeln sie es auseinander und die Hälften driften auseinander,
und man erhält ein paar Kopien von Polyanion, die man dann wegwirft.
Das Ergebnis ist auch die Freisetzung der ursprünglichen Polykation-Nutzlast, das CPP, was dann seiner normalen Sache nachgeht.
Wo auch immer sich die Protease-Aktivität befindet, es ist wie als ob man eine Mikroinjektion erhält,
keine physische Injektion, aber eine mikroskopische Injektion der Polykations-Nutzlast.
Ich schneide also durch alles das durch, Ich versuche Ihnen zu zeigen, wie es wirklich im Prinzip funktioniert.
Können Sie den Tumor zu sehen?
Hier befinden wird uns in der Mitte einer Operation.
Wir teilen das Gewebe.
Es ist eine Maus,
naheliegenderweise unter Anästhesie.
Ich stelle Sie vor eine Herausforderung, mir zu sagen, was ein Tumor ist und was nicht.
Die Chirurgen hatten jahrelang Schwierigkeiten, Tausende von Jahren, Krebszellen von
gesunden Zellen zu unterscheiden.
Nun schalten wir das Fluoreszenzlicht an wir verwenden Fluoreszenz-Imaging und ein bisschen Bildverarbeitung.
Jetzt können wir es deutlich sehen, nicht nur wo genau der Tumor ist, sondern auch wie weit verbreitet er ist -
an den Kanten befindet, es ist eine Mischung von Tumor- und normalen Zellen und wie aktiv die MMP-Enzyme sind,
durch die eingebaute farbige Markierung.
Mit Hilfe des Fluoreszenz-Imaging ist
es selbstverständlich viel einfacher, den Tumor richtig herauszuschneiden.
Durch den Vergleich fluoreszenz-geführter Chirurgie mit angeschaltetem Licht verglichen mit weiß reflektierenden Lichtern -
also Ihr Sehen von Farben mit dem bloßen Auge, wenn man weißes Licht verwendet -, können Sie die so genannten Kaplan-Meier-Plots sehen.
Hierbei handelt es sich um die Zeitplots im Vergleich zur Operationszeit seit der Operation,
wie zum Beispiel hier, 25 Wochen nach der Operation.
Bei einem erfolgreichen Wiederauftreten des Tumor, weil Sie die Operation vorher nicht genau genug durchführen konnten,
sehen Sie diese weißen Lichtreflexionen.
Dies ist die Leistungskurve der traditionellen Methode, aber FGS funktioniert viel besser.
Anders gesagt, in diesem Fall wurden eine größere Anzahl von Mäusen noch geheilt -
nicht alle, aber viele mehr.
Das Gleiche trifft auf ein Pankreasmodell oder bei einem Modell des Ohrspeicheldrüsenkrebses zu.
Davon gibt es noch viele weitere Beispiele.
Selbst beim Pankreasmodell hinterlassen die weißen Lichtreflektoren einen großen Teil des Tumors während bei der fluoreszierenden
geführten Chirurgie, der zurückgelassene Tumor nahezu eliminiert werden konnte.
Dies ist eine komplizierte Geschichte, aber der gleiche Mechanismus der Spaltung aktivierter Aufnahme, die ich Ihnen gezeigt
habe, kann ein Kontrastmittel für die optische Abbildung liefern.
Nicht angezeigt, aber auch vorhanden, ist die Magnetresonanztomographie und die tatsächliche Lieferung von Medikamenten und
Strahlungs-Sensibilisatoren, aber es bleibt keine Zeit, um Ihnen das zu zeigen.
Die Linker können durch Proteasen gespalten werden.
Es bietet enzymatische Anwendung, da ein Molekül Protease dazu führen kann, dass viele Moleküle aufgenommen werden können.
Protease-Aktivitäten sind gute Marker, nicht nur für die Metastasierungsfähigkeit, also die zuvor genannten MMP2 und MMP9,
aber auch für Entzündungen, Thrombose, ischämische Kaskaden usw.,
für eher Herz-Kreislauf-Typ-Anwendungen, aber Sie müssen den Fokus ändern, um Thrombin statt MMPs wahrzunehmen.
Ich habe keine Zeit, Ihnen das zu zeigen.
Früheste klinische Anwendung entspricht einer bildgeführten Chirurgie.
Ich habe versucht, Ihnen zu zeigen, wie Sie helfen können.
Die Medikamentenabgabe wird schwieriger, weil Hintergrundkennzeichnung nicht durch klinische Beurteilung gefiltert werden kann.
Ich glaube, es ist gut, dem Chirurgen zu helfen, weil Tumore gegenüber den Chirurgen nicht resistent sind.
Das ist der einzige sehr große Vorteil einer Operation.
Wenn Sie den Tumor herausschneiden und ihn in Formaldehyd legen.
Es ist mir egal, wie sehr es wieder zurückwächst oder wie robust die Zellen sind, sie sind tot.
Ok. Wenn der Tumor sich in nicht wesentlichem Gewebe befindet und es früh genug entdeckt werden kann,
dann bietet eine Operation in der Regel eine vollständige Heilung.
Wir fanden, dass es war wichtig, in vivo zu arbeiten, direkt mit Ärzten.
Ich kann eine Maus nicht aufschneiden, geschweige denn einen Menschen.
Der zukünftige Erfolg oder Misserfolg ist offensichtlich von klinischen Studien abhängig, weil wir in meinem Labor
die Arbeiten an einer Maus zeigen konnten, aber wen interessieren schon die Mäuse.
Es geht darum, ob es wirklich bei Menschen funktioniert.
Und zum Glück nur vor ein oder zwei Wochen behandelte das Unternehmen Avelas Biosciences ihren ersten Patienten.
Endlich wird es also auch bei Menschen ausprobiert, und soweit geht es dem Patienten sehr gut.
Aber ein sehr langer Weg der Entwicklung liegt vor uns, bevor wir wissen, ob es wirklich von Bedeutung ist.
Jetzt möchte ich zur neurobiologischen Geschichte, den lebenslangen Erinnerungen wechseln.
Wir haben die Hypothese, dass unsere Geschichte wie ein Muster von Löchern im perineuralen Netz, dem PNN gespeichert ist.
Das PNN ist eine spezielle Form der extrazellulären Matrix, das während der kritischen Phasen der Entwicklung im Gehirn
um die Neuronen herum abgeschieden wird.
Das PNN ist von Löchern unterbrochen,
und in den Löchern treten die Synapsen auf.
Große Löcher im Isolationsmaterial, das in der Isolierung durch das PNN verursacht wird,
entsprechen großem synaptischen Kontext.
Das kann ausgeprägt sein.
Kleine Löcher im PNN ergeben schwache Synapsen, keine Löcher ergeben keine Synapsen und keine Verbindungen.
PNN ist daher wie eine riesige Lochkarte in 3-D.
Das einzige Problem, das ich erkenne, dass alle von Ihnen, die jungen Studenten, wahrscheinlich noch nie eine
Lochkarte gesehen haben.
In meiner Zeit war es ganz normal, aber schauen Sie nach, wie es aussieht.
Die entscheidende Idee ist, dass die Stabilität der synaptischen Stärken und daher die Erinnerungen -
wir respektieren Donald Hebb hier - sich aus der Stabilität des PNN ergibt,
dessen individuelle Moleküle ein Leben lang erhalten bleiben können.
Einzelmoleküle der extrazellulären Matrix.
Wohingegen die Moleküle, von denen jeder dachte, dass sie aktiv Erinnerungen speichern, wie beispielsweise die tatsächlichen Makromoleküle,
aus denen die Synapsen selbst bestehen, sich in nur ein paar Tagen wenden, und dies tun sie kontinuierlich -
Ihr ganzes Leben lang.
Wir brauchen kein Kopiermechanismus zu fordern, der Informationen getreu über Hunderte oder Tausende von Generationen hinweg aufbewahrt.
Wenn Sie glauben, dass synaptische Makromoleküle die Quelle der Erinnerungen sind,
dann versuchen Sie ein Bild zu stabilisieren, indem Sie auf dem Wasser schreiben.
Sie brauchen einen Kopiermechanismus, das Informationen bewahrt, selbst dann, wenn sich die individuellen Moleküle wenden.
Warum ist das so?
Intrazellulären Molekülen haben immer einen automatischen Wendemechanismus,
das Proteasom und so weiter -
das von Hershko und Chiechanover entdeckte Phänomen, die Nobelpreisträger sind und hier Reden halten.
Glücklicherweise fehlt der extrazellulären Matrix ein automatischer Wendemechanismus.
Wenn Sie eine extrazelluläre Matrix wenden möchten und sie umbauen wollen, dann geht das, aber Sie brauchen spezifische Proteasen.
Hier ist ein genauerer Blick auf das perineuronale Netz, und es besteht aus Chondroitinsulfat-Proteoglykanen,
CSPGs mit Namen wie Aggrecan, Versica und so weiter.
Zusammengehalten von Kohlenhydratketten, die in die Plasmamembran verankert sind.
Übrigens waren sie morphologisch - im Gegensatz zu biochemisch - schon seit langer Zeit bekannt.
Der große Pionier Ramon y Cajal, der seinen Nobelpreis in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts erhielt,
er konnte sie sehen.
In einer moderneren Art der Betrachtung, visualisieren wir die Chondroitinsulfat-Proteoglykane in grün
im Gegensatz zu der prosynaptischen Dichte von Protein 95 in lila,
was ein traditioneller Marker dieser Synapse ist.
Sie sehen eine Art Beziehung zwischen den beiden.
Sie sind miteinander verflochten, aber sie überlappen nicht.
Das ist das PNN gegenüber der Synapse.
Wir können auch auf die Hyaluronsäureketten schauen oder auf einige der Linkproteine.
Da sehen wir dasselbe.
Das war in einer Kultur.
Wir glaubten, dass in der kritischen Zeit, während das PNN zunächst in Mäusen festgelegt
wird, dass es überwiegend etwa vier Wochen alt ist.
Vier Wochen alt und zwischen 4 und 6 Wochen wird das PNN festgelegt.
Danach, wenn Lernphasen eintreten,
dann wird sehr lokal und mikroskopisch das PNN an definierten Stellen weiter abgebaut und ein Loch entsteht.
Und dies ermöglicht den Synapsen, von diesem Zustand, also keiner Synapse, zu einer starken Synapse zu wechseln, wenn das PNN
an der Position des synaptischen Spalt zerstört worden ist.
Das negative Bild einer PNN wird gebildet und ermöglicht es der Synapse, ihren Kopf durchzustecken.
Dies ist ein halbwegs modernes Elektronenmikroskopbild und hier ist die gesamte Zellvergrößerung.
Sie sehen eine Präsynapsis des stromaufwärtigen Abschnitts des Neurons und den stromabwärtigen Abschnitt,
und hier haben wir eine Synapsen-Kommunikation.
Überall außer bei den Synapsen ist der Mantel des PNN, das, wie wir glauben, die Position der Synapsen bewahrt.
Die Halbwertszeit der neuronalen intrazellulären Proteine ist, wie gesagt, ziemlich kurz,
einige 3 oder 4 Tage Halbwertszeit.
Wenn Sie versuchen, Erinnerungen in etwas zu speichern, dass nur 3 oder 4 Tage hält und die
Erinnerungen 80 Jahre lang bewahren wollen, also ein Leben lang, dann braucht man etwa 8000 Generationen von Kopiermechanismen.
Wir haben versucht, dies anhand der tatsächlichen Zeitdauer des perineuralen Netzes zu messen, was zuvor nie in Betracht gezogen wurde.
Wie stabil sind diese Proteine?
Wir haben vorausgesetzt, dass sie stabil sind, aber ist dies auch erwiesen?
Wir erwiesen es, indem wir eine normale Maus nahmen, und sie haben in der Regel im Wesentlichen 100% Stickstoff 14,
das normale stabile Isotop von Stickstoff.
Dann begannen wir sie zehn Wochen lang mit Stickstoff 15 zu füttern.
Hierbei handelte es sich um ein Experiment, man braucht eine Menge Mäusefutter, teures Mäusefutter,
das speziell so modifiziert ist, dass der Stickstoff nur Stickstoff 15 ist.
Dann, nach 10 Wochen gaben wir ihnen eine Woche Zeit zum Paaren, die männlichen Mäusen konnten wieder zurück auf Stickstoff 14.
Drei Wochen hatten sie Tragezeit, und dann kamen die Jungen zur Welt.
Die nächste Generation behielten wir bis zum 45. Tag oder sechs Wochen.
Im Wesentlichen hatten wir 20 Wochen zur Markierung.
Das ist wichtig, weil sich das Gehirn nur sehr, sehr langsam der Nahrung, die es bekommt, anpasst.
Das passiert nicht jeden Tag.
Das Gehirn recycelt Aminosäuren, so dass Sie extra hart arbeiten müssen.
Wenn wir die Kohorte opfern, die wir zurück auf Stickstofflebensmittel 14 Lebensmittel,
war das Wichtigste die sechs Monate lange Fütterung.
Nach 180 Tagen fortgesetzter Zuführung von Stickstoff 14, zunächst nach 20 Wochen, sind alle traditionellen Kandidaten bereits wieder
auf Stickstoff 14, weil sie viel Gelegenheit hatten, den Stickstoff 15 loszuwerden.
Aber das perineuronale Netz, wie durch Versikane und die Hyaluronsäure-Linkproteine gezeigt,
behielten den Großteil des Stickstoff 15 bei.
Nicht alles, aber eine große Menge wird genauso gut wie das basische Myelinprotein beibehalten, eines der stabilsten Proteine im Gehirn.
Nach unserer Ansicht stellt dies einen schlüssigen Beweis dafür dar,
dass Stickstoff, durch das perineuronale Netz in der Tat für lange Zeiträume stabil sein kann,
viel stabiler als Synapsen.
Sogenannte vorgeschlagene molekulare Speichermechanismen gab es mehrere in der Literatur.
CaM-Kinase 2 wurde von John Lisman für den Standort des Speichers vorgeschlagen.
Todd Sacktor schlug PKMzeta vor.
Eric Kandel, ein berühmter Neurowissenschaftler, selbst ein Nobelpreisträger, schlug CPEB als Übersetzungsfaktor vor.
Alle diese sind intrazelluläre Proteine.
Sie haben das Problem, dass sie einen sehr aufwendigen Mechanismus haben, sodass man voraussetzen muss,
dass der Speicher ein einziges Zugmolekül sein kann, das eine Nachricht an ein zweites nachkommendes Molekül sendet.
Wohingegen wir glauben, dass keines erforderlich ist.
Die Moleküle selbst müssen nicht kopiert werden.
Wir sind der Meinung, dass die Mechanismus-Aktivierung durch einen proteolytischer Angriff durch den lokalen Abbau
und die Bildung erfolgt, was die Stärkung der Synapsen im freien Raum ermöglicht.
Der Auslesemechanismus erfolgt durch diesen Wettbewerb mit Synapsen für Platz.
Sie haben entweder ein PNN oder die Synapsen.
Der PNN-Mechanismus gibt Ihnen eine sehr geringe Anfälligkeit für Stoffwechselunterbrechungen.
Wenn jemand beispielsweise im Koma liegen, oder das Gehirn gekühlt werden muss,
werden alle diese intrasynaptischen Mechanismen anfällig für metabolische Unterbrechungen.
Das perineuronale Netz ist ein stabiles Tool und erfordert keine Energie um zu überleben, was zu einer geringeren Anfälligkeit führt.
Darüber hinaus kann es kritische Phasen erklären.
Wie sieht es mit den Beweisen in der Literatur aus?
Die Beweise in der Literatur zeigen bereits, dass das PNN dem proteolytischen Abbau dienen kann, wie der Protease MMP 9.
Wenn Sie schauen, sie werden lokal übersetzt und in Reaktion auf die synaptische Aktivität abgesondert.
Wenn Sie exogenes MMP 9 aus einer Flasche weichen lassen, und es lokal auftragen,
können Sie eine Wirbelsäulenerweiterung, synaptische Potenzierung provozieren.
Hier ist ein Experiment, das an einem Tier gemacht wurde.
Globale Störung des PNN, zum Beispiel, dem speziellem Enzym, kann die die kritischen Zeiten wieder öffnen und erlaubt Tieren
visuelle Plastizität, die von monokularer Deprivation betroffen waren.
Die dann in der Regel stabil sind, aber nach dieser experimentellen Verfahrensinjektion von Enzymen ins Gehirn, um das perineuronale Netz
erneut zu schwächen, kann man eine zweite Runde Training erhalten, das die monokulare Deprivation rückgängig macht.
In ähnlicher Weise können Sie Angsterinnerungen auslöschen und sie anfällig für die Löschung machen.
Man hat von Inhibitoren behauptet, dass sie Spätphase synaptische Potenzierung verursachen.
Andere Enzyme sind übrigens sehr wahrscheinlich wichtig, aber wir wissen einfach nicht genug über diese Enzyme.
Sie können die MMPs kaufen, EMP Sciences stellt sie her und macht Reagenzien,
aber die anderen Enzyme, die auch wichtig sind, kann man nicht kaufen, daher
haben wir bewusst MMP 2 und 9 betont.
Nun überzeugend wäre die Implantation und Streichung bestimmter Erinnerungen,
aber dafür müsste man wissen, wie synaptische Aktivität Erfahrungen kodiert.
Wenn jemanden von Ihnen beim Vortrag von Professor Tonegawa heute Morgen beigesessen hat, wissen Sie, dass wir
sehr, sehr nah dran sind, die Herausforderung zu meistern.
Das eine Experiment und das endgültige Experiment, das ich Ihnen beschreiben werde, ist, dass wir versuchten,
MMP9 zu hemmen und wir sagten, das man es zur Verhinderung synaptischen Wachstum kennt.
aber wir wollten prüfen, ob es sich auf das Verhalten der Mäuse auswirkt,
daher führten wir folgendes Experiment durch.
Wir verglichen ihre Fähigkeit innerhalb von nur 24 Stunden sich zu erinnern, was eine lange Zeit für sie ist, aber nur sehr kurz für uns.
Wir verglichen es mit einem Test einen ganzen Monat später,
30 Tage später.
Wir injizierten entweder nichts oder DMSO, eine inerte Substanz, oder das Medikament Prinomastat,
das ein Inhibitor der Matrix-Metalloproteinasen ist, oder wir verwendeten transgene Mäuse.
Nach 24 Stunden Cue-Test veränderte sich nicht viel.
Je nachdem, ob wir in die PNN Proteasen eingriffen oder nicht.
Nach 30 Tagen und nachdem sie mit dem Schallimpuls getestet wurden,
existierte etwa die Hälfte der Erinnerungen nicht mehr, oder war halb so stark.
Ob wir Prinomastat zur Steuerung verwendeten oder wir den genetischen Knock-out umsetzten -
natürlich, sobald man es genetisch ausgeschaltet hat,
ist es egal, ob man es weiter Prinomastat verabreicht. Unter jeder dieser Bedingungen durch Inhibierung von MMP9
blockierten wir etwa die Hälfte der Erinnerungen.
Jetzt ist natürlich das Problem, dass MMP9 nur ein Enzym ist, und wir glauben nicht, dass es
für alle Enzyme verantwortlich ist, aber es kann für die Hälfte verantwortlich sein.
Meine Lehren aus diesen beiden Themen.
Zunächst einmal, ihre überraschende Rolle bei der extrazellulären Matrix und MMPs.
Ich finde dies recht bedeutsam, weil alles in meiner ursprünglichen Karriere und die ganze Arbeit
von GFP auf die Stärkung des intrazelluläre Mechanismus und unsere Fähigkeit, intrazelluläre Signalinduktion
beobachten zu können, ausgelegt war.
Hier war ich gezwungen, über die extrazelluläre Matrix zu lernen.
Grundlagen- und angewandte Forschung - angewandte Forschung für Krebs, Grundlagenforschung für Erinnerungen -
können gleich wertvoll und problematisch sein.
Und abschließend: Es gibt eine echte Ausfallwahrscheinlichkeit in den genannten Beispielen.
Es sind Beispiele aus jüngster Zeit.
Wenn ich Ihnen Erinnerungen zu GFP liefere oder Ihnen ein Beispiel gebe, wenn Sie sich einen Film anschauen,
sagen wir Sie einen James Bond Film.
Dann wissen Sie, dass es ein Happy End gibt.
Der Held überlebt, um weiter zu kämpfen.
Egal, welche Risiken er auf sich nimmt, er überlebt und triumphiert, James Bond triumphiert immer.
So ähnlich wie in vielen, vielen Filmen.
Natürlich hier in Lindau hören Sie jedes Mal, Nobelpreisträger, die in die Retrospektive gehen "Wie ich meinen Nobelpreis erhielt" -
hier gibt es keine Ausfallwahrscheinlichkeit.
Dies hier kann immer noch scheitern.
Die meisten präklinischen Wege erreichen keine klinischen Studien.
Jetzt, da wir klinische Studien erreicht haben, werden die meisten von ihnen scheitern.
Chemotherapeutische und genomische Ansätze sind in der Krebsforschung weitaus populärer, als Chirurgen zu helfen.
Die Neurobiologie abzulehnen, die PNN-Hypothese ist noch lange nicht akzeptiert.
Momentan gibt es sehr lückenhafte Beweise obwohl ich immer von Postulaten rede.
Niemand arbeitet daran, am Mechanismus des langlebigen Lernens oder der Erinnerungen.
Man gibt zu, dass es von philosophischer Bedeutung ist, aber im Grunde genommen arbeitet keiner daran.
Zuletzt noch: anonyme Finanzierung und Veröffentlichungen sind immer schwer zu bekommen.
Während andere einem glücklich über die zehn Milliarden Dollar erzählen,
die sie für ihr Experiment ausgegeben haben, haben wir Schwierigkeiten.
Die Möglichkeit existiert noch, dass ich senil werde, wie es anderen Preisträgern passiert ist.
Genießen Sie also alles in Lindau mit Vorsicht.
Vielen Dank.
(Beifall vom Publikum)