Kako smrtonosni toksin može pomoći u opioidnoj krizi
S opioidnom krizom u središtu pozornosti, znanstvenici traže nove načine za suzbijanje boli. Jedna skupina usmjerila je pozornost na smrtonosni toksin koji se prirodno javlja u nekim morskim bićima. Najnovije istraživanje na štakorima daje ohrabrujuće rezultate.
Opioidi su niz lijekova koji djeluju na opioidne receptore za brzo ublažavanje boli.
Iako su učinkoviti i sigurni kada ih ljudi pravilno koriste, vrlo su ovisni.
Prema Centrima za kontrolu i prevenciju bolesti (CDC), u Sjedinjenim Državama 2017. godine, dvije trećine smrti od predoziranja drogom uključivale su opioid.
Iste je godine 47.000 ljudi umrlo zbog predoziranja opioidima, a opioidi na recept imali su ulogu u 36% ovih smrtnih slučajeva.
Prema Nacionalnom institutu za zlouporabu droga, 2017. godine 1,7 milijuna ljudi u SAD-u imalo je „poremećaje upotrebe supstanci povezanih s opioidnim sredstvima za ublažavanje boli“.
Gore navedeni statistički podaci podvlače hitnu potrebu za neaddiktivnom, ali još uvijek učinkovitom zamjenom za opioide.
Doktor dr. Daniel Kohane nedavno je vodio istraživanje grupe istraživača iz Bostonske dječje bolnice u Massachusettsu koji vjeruju da su rješenje mogli pronaći u smrtonosnom toksinu izvedenom iz oceana. Znanstvenici su u časopisu objavili svoja najnovija otkrića Prirodne komunikacije.
Tetrodotoksin na pokusu
Nekoliko različitih morskih bića, uključujući lisičarke i hobotnice s plavim prstenom, sadrže tetrodotoksin. Ovaj toksin blokira natrijeve kanale, sprečavajući živce da nose impulse.
Nakon gutanja može izazvati simptome koji uključuju glavobolju, povraćanje i trnce u jeziku i usnama. Ako ga osoba konzumira dovoljno, to može dovesti do zastoja disanja i smrti.
Tetrodotoksin je otprilike 1.200 puta toksičniji od cijanida, što ga možda čini nevjerojatnim kandidatom za liječenje akutne boli.
Doktora Kohanea već neko vrijeme zanima terapijski potencijal ovog otrovnog spoja. Medicinske vijesti danas nedavno ga je pitao zašto ga tetrodotoksin zanima, a on je rekao:
„Tetrodotoksin i njemu slični spojevi vrlo su snažni lokalni anestetici. Također, za razliku od konvencionalnih lokalnih anestetika, oni ne uzrokuju napadaje, srčane aritmije i ozljede tkiva (živaca i mišića). "
Doktor Kohane je već pokazao u ranijoj studiji da tetrodotoksin proizvodi anesteziju. Međutim, problem je snažna toksičnost kemikalije.
U malim količinama ublažavanje boli je značajno, ali u većim količinama je smrtonosno. Doktor Kohane pokušao je ograničiti toksičnost spoja zadržavajući njegovu snažnu analgeziju.
Na primjer, u prethodnoj studiji, njegov je tim spakirao tetrodotoksin u lipidnu membranu. Na površinu membrane dodali su molekule nazvane sonosensitizatori osjetljive na zvuk.
Zatim su im sitne vrećice ugradili pod kožu štakora. Dalje, pomoću ultrazvuka pokrenuli su oslobađanje toksina u malim dozama, ublažavajući bol i smanjujući toksičnost.
U drugoj studiji, dr. Kohane i njegov tim kombinirali su dva sredstva za blokiranje živaca: tetrodotoksin i kapsaicin (kemijska supstanca koja daje čili papričici svoj udarac). Otkrili su da dva spoja međusobno pojačavaju učinak, blokirajući provođenje živaca više od zbroja korištenja dvaju lijekova odvojeno.
Uklanjanje zuba toksina
Unatoč njegovom ranijem radu, kakav trenutno postoji, toksičnost tetrodotoksina ograničava njegovu upotrebu kod ljudi. "Lekcija koju smo naučili je da s našim prethodnim sustavima isporuke lijek može prebrzo iscuriti, što dovodi do sistemske toksičnosti", kaže dr. Kohane.
Doktor Kohane je, međutim, uporan. U svom najnovijem istraživanju na životinjskom modelu, on i njegov tim stopili su tetrodotoksin s polimernom okosnicom.
Tijelo može samo postupno razbiti veze koje drže okosnicu lijeka, polako oslobađajući toksin.
"U ovom smo sustavu intravenozno davali količinu tetrodotoksina koja bi bila dovoljna da nekoliko puta ubije štakora ako se daje u nevezanom stanju, a čini se da ga životinje nisu ni primijetile."
Vodeći autor dr. Daniel Kohane, dr. Sc.
Sa svojim kolegama, dr. Chao Zhao i dr. Andong Liu, dr. Kohane isprobao je niz polimera kako bi postigao najdugovječniji živčani blok s minimalnom razinom toksičnosti.
Kao što Zhao objašnjava, "Možemo modulirati polimerni sastav kako bismo kontrolirali brzinu otpuštanja."
Mjera kemijske sigurnosti
Kako bi dodatno poboljšali sigurnost, znanstvenici su dodali treći znak u obliku kemikalije koja je poboljšala propusnost živčanog tkiva. Radeći to, omogućio je toksinu lakši ulazak u živce, pa su stoga istraživači mogli smanjiti dozu tetrodotoksina.
Kako objašnjava dr. Kohane: „S pojačivačem, koncentracije lijekova koje su neučinkovite postaju učinkovite, bez povećanja sistemske toksičnosti. Svaki komad droge koji unesete u pakiranje može učiniti najviše. "
Ovom smjesom polimera, toksina i pojačivača propusnosti, jedna injekcija u blizini ishiadičnog živca štakora blokirala je živac 3 dana. Važno je da nije bilo očiglednih znakova oštećenja tkiva ili toksičnosti.
Još su uvijek rani dani i vjerojatno će proći puno vremena prije nego što će tetrodotoksin zavladati opioidima, ali kotačići se istraživanja okreću. Dr. Kohane je rekao MNT da neke skupine testiraju tetrodotoksin na ljudima.
Objasnio je da su se "slični spojevi, poput neosaksitoksina, koristili na ljudima za infiltracijsku anesteziju [...], ali još uvijek prolaze kroz klinička ispitivanja." Kad smo ga pitali o glavnim kamencima spoticanja, odgovorio je: "Uobičajeno: vrijeme, novac, regulatorni procesi."
Budući da 130 ljudi u prosjeku svakodnevno umire od predoziranja opioidima, medicinski istraživači moraju slijediti svaku liniju istrage do njezinog zaključka.
Dr. Kohane je rekao MNT da ima "puno" naknadnih poslova, pa budućnost izgleda sjajno za ovaj neobično moćan toksin.
