Kako lahko smrtonosni toksin pomaga pri opioidni krizi
Ker je v središču pozornosti opioidna kriza, znanstveniki iščejo nove načine za spopadanje z bolečino. Ena skupina je svojo pozornost usmerila na smrtonosni toksin, ki se naravno pojavlja v nekaterih morskih bitjih. Najnovejša študija na podganah daje spodbudne rezultate.
Opioidi so vrsta zdravil, ki delujejo na opioidne receptorje za hitro lajšanje bolečin.
Čeprav so učinkoviti in varni, če jih ljudje pravilno uporabljajo, so zelo zasvojeni.
Po podatkih Centrov za nadzor in preprečevanje bolezni (CDC) so v ZDA leta 2017 dve tretjini smrtnih primerov zaradi prevelikega odmerka drog vključevali opioid.
Istega leta je zaradi prevelikega odmerjanja opioidov umrlo 47.000 ljudi, opioidi na recept pa so imeli vlogo pri 36% teh smrti.
Po podatkih Nacionalnega inštituta za zlorabo drog je leta 2017 1,7 milijona ljudi v ZDA imelo "motnje uživanja substanc, povezane z opioidnimi bolečinami na recept".
Zgornji statistični podatki poudarjajo nujno potrebo po neodvisni, a še vedno učinkoviti nadomestitvi opioidov.
Doktor dr. Daniel Kohane je pred kratkim vodil študijo skupine raziskovalcev iz Bostonske otroške bolnišnice v Massachusettsu, ki verjamejo, da so rešitev morda našli v smrtonosnem toksinu, pridobljenem iz oceana. Znanstveniki so v reviji objavili svoje najnovejše ugotovitve Nature Communications.
Tetrodotoksin na poskusu
Več različnih morskih bitij, vključno z napihnjenimi ribami in hobotnicami z modrimi obročki, vsebuje tetrodotoksin. Ta toksin blokira natrijeve kanale in preprečuje, da bi živci prenašali impulze.
Po zaužitju lahko povzroči simptome, ki vključujejo glavobol, bruhanje in mravljinčenje v jeziku in ustnicah. Če ga oseba zaužije dovolj, lahko povzroči zastoj dihanja in smrt.
Tetrodotoksin je približno 1.200-krat bolj toksičen kot cianid, zaradi česar je verjetno malo verjetno za zdravljenje akutne bolečine.
Dr. Kohane že nekaj časa zanima terapevtski potencial te strupene spojine. Medicinske novice danes nedavno ga je vprašal, zakaj ga tetrodotoksin zanima, in rekel:
»Tetrodotoksin in podobne spojine so zelo močni lokalni anestetiki. Prav tako za razliko od običajnih lokalnih anestetikov ne povzročajo napadov, srčnih aritmij in poškodb tkiv (živcev in mišic). "
Kohane je že v prejšnji študiji dokazal, da tetrodotoksin proizvaja anestezijo. Težava pa je močna toksičnost kemikalije.
V majhnih količinah je lajšanje bolečin pomembno, v večjih pa smrtonosno. Dr. Kohane je poskušal omejiti toksičnost spojine, hkrati pa ohranja njeno močno analgezijo.
Na primer, v prejšnji študiji je njegova ekipa zapakirala tetrodotoksin v lipidno membrano. Na površino membrane so dodali molekule, imenovane sonosesenzibilizatorji, ki so občutljivi na zvok.
Nato so drobne vrečke vsadili pod kožo podgan. Nato so z ultrazvokom sprožili sproščanje toksina v majhnih odmerkih, lajšali bolečino in zmanjšali toksičnost.
V drugi študiji sta dr. Kohane in njegova ekipa združila dve zaviralci živcev: tetrodotoksin in kapsaicin (kemikalija, ki daje čili papriki velik udarec). Ugotovili so, da obe spojini medsebojno povečujeta učinek in blokirata prevodnost živcev bolj kot vsoto uporabe obeh zdravil ločeno.
Odstranjevanje zob toksina
Kljub njegovemu prejšnjemu delu, kot je trenutno, toksičnost tetrodotoksina omejuje njegovo uporabo pri ljudeh. "Nauk, ki smo se ga naučili, je, da lahko pri naših prejšnjih sistemih dostave zdravilo prehitro izteče, kar povzroči sistemsko toksičnost," pravi dr. Kohane.
Doktor Kohane pa je vztrajen. V svoji najnovejši študiji na živalskem modelu je s svojo ekipo združil tetrodotoksin s polimerno hrbtenico.
Telo lahko poruši le vezi, ki držijo hrbtenico zdravila, postopoma in toksin sprošča počasi.
"V tem sistemu smo intravensko dali količino tetrodotoksina, ki bi zadostovala za večkratno usmrtitev podgane, če bi bila dana v nevezanem stanju, in zdi se, da je živali niti niso opazile."
Vodilni avtor dr. Daniel Kohane, dr.
S svojimi sodelavci, dr. Chao Zhao in dr. Andong Liu, je dr. Kohane preizkusil vrsto polimerov, da je dosegel najdaljši živčni blok z minimalno stopnjo toksičnosti.
Kot pojasnjuje Zhao, "Sestavo polimera lahko moduliramo za nadzor hitrosti sproščanja."
Ukrep kemijske varnosti
Za nadaljnjo izboljšanje varnosti so znanstveniki dodali še tretji znak v obliki kemikalije, ki je povečala prepustnost živčnega tkiva. S tem je toksinu omogočil lažji vstop v živce, zato bi lahko raziskovalci zmanjšali odmerek tetrodotoksina.
Kot pojasnjuje dr. Kohane: »Z ojačevalcem postanejo koncentracije zdravil, ki so neučinkovite, učinkovite, ne da bi povečale sistemsko toksičnost. Vsak košček droge, ki ga vstavite, pakira čim več. «
S to kombinacijo polimera, toksina in ojačevalca prepustnosti je ena injekcija v bližini ishiadičnega živca podgan 3 dni blokirala živec. Pomembno je, da ni bilo očitnih znakov poškodb tkiva ali toksičnosti.
To so še vedno zgodnji dnevi in verjetno bo minilo še veliko časa, preden bo tetrodotoksin zavladal opioide, toda kolesa raziskav se obračajo. Dr. Kohane je povedal MNT da nekatere skupine preizkušajo tetrodotoksin pri ljudeh.
Pojasnil je, da so "podobne spojine, kot je neosaksitoksin, pri ljudeh uporabljali za infiltracijsko anestezijo […], vendar še vedno potekajo klinična preskušanja." Ko smo ga vprašali o glavnih ovirah, je odgovoril: "Običajno: čas, denar, regulativni postopki."
Ker v ZDA v povprečju vsak dan umre 130 ljudi zaradi prevelikega odmerka opioidov, morajo medicinski raziskovalci do konca slediti vsaki vrstici preiskave.
Dr. Kohane je povedal MNT da ima v načrtu "veliko" nadaljnjih del, zato je prihodnost za ta nenavadno močan toksin videti svetla.
