Як летальний токсин може допомогти при опіоїдному кризі
Опіоїдна криза в центрі уваги, вчені шукають нові шляхи боротьби з болем. Одна група звернула свою увагу на смертельний токсин, який природним чином зустрічається у деяких морських істотах. Останнє дослідження на щурах дає обнадійливі результати.
Опіоїди - це ряд препаратів, які діють на опіоїдні рецептори, щоб швидко полегшити біль.
Хоча вони ефективні та безпечні, коли люди користуються ними правильно, вони викликають звикання.
За даними Центрів з контролю та профілактики захворювань (CDC), у США у 2017 році дві третини випадків смерті від передозування наркотиками стосувались опіоїдів.
У тому ж році через передозування опіоїдів померло 47000 людей, і опіоїди, що відпускаються за рецептом, відіграли певну роль у 36% цих смертей.
За даними Національного інституту зловживання наркотиками, у 2017 році 1,7 мільйона людей у США мали “розлади вживання наркотичних речовин, пов’язані з рецептурними опіоїдними засобами для знеболення”.
Наведені вище статистичні дані підкреслюють гостру необхідність непристосувальної, але все ж ефективної заміни опіоїдів.
Доктор Даніель Кохейн, доктор філософії, нещодавно очолив дослідження групи дослідників з Бостонської дитячої лікарні в штаті Массачусетс, які вважають, що вони могли знайти рішення у смертельному токсині, отриманому з океану. Вчені опублікували свої найновіші висновки в журналі Природні комунікації.
Випробування тетродотоксину
Кілька різних морських істот, в тому числі рибки-пуфрі та восьминоги з блакитними кільцями, містять тетродотоксин. Цей токсин блокує натрієві канали, не даючи нервам переносити імпульси.
Після прийому всередину це може спричинити симптоми, які включають головний біль, блювоту та відчуття поколювання в мові та губах. Якщо людина споживає його достатньо, це може призвести до зупинки дихання та смерті.
Тетродотоксин приблизно в 1200 разів токсичніший за ціанід, що, можливо, робить його малоймовірним кандидатом для лікування гострого болю.
Доктор Кохане певний час цікавився терапевтичним потенціалом цієї токсичної сполуки. Медичні новини сьогодні нещодавно запитав його, чому тетродотоксин цікавить його, і він сказав:
«Тетродотоксин та подібні до нього сполуки є дуже потужними місцевими анестетиками. Крім того, на відміну від звичайних місцевих анестетиків, вони не викликають судом, аритмію серця та пошкодження тканин (нервів та м’язів) ".
Доктор Кохане вже продемонстрував у своєму попередньому дослідженні, що тетродотоксин виробляє анестезію. Проблема, однак, полягає в потужній токсичності хімічної речовини.
У невеликих кількостях полегшення болю є значним, але у більших кількостях воно смертельне. Доктор Кохане намагався обмежити токсичність сполуки, зберігаючи при цьому його потужне знеболення.
Наприклад, у попередньому дослідженні його команда упаковувала тетродотоксин у ліпідну мембрану. На поверхню мембрани вони додали молекули, звані соносенсибілізаторами, чутливі до звуку.
Потім вони імплантували крихітні мішечки під шкіру щурів. Далі, використовуючи ультразвук, вони викликали викид токсину малими дозами, полегшуючи біль та мінімізуючи токсичність.
В іншому дослідженні доктор Кохане та його команда поєднали два нервоблокуючі агенти: тетродотоксин та капсаїцин (хімічна речовина, яка дає перець чилі своїм ударом). Вони виявили, що два сполуки посилюють ефект один одного, блокуючи провідність нервів більше, ніж сума використання двох препаратів окремо.
Видалення зуба токсину
Незважаючи на його попередні роботи, як вони виглядають, токсичність тетродотоксину обмежує його використання в організмі людини. "Урок, який ми засвоїли, полягає в тому, що завдяки попереднім системам доставки препарат може витікати занадто швидко, що призводить до системної токсичності", - говорить доктор Кохане.
Однак доктор Кохане наполегливий. У своєму останньому дослідженні на тваринній моделі він та його команда сплавили тетродотоксин до полімерної основи.
Організм може лише поступово розщеплювати зв’язки, які утримують хребет препарату, повільно вивільняючи токсин.
"У цій системі ми внутрішньовенно вводили таку кількість тетродотоксину, якої було б достатньо, щоб убити щура кілька разів, якщо його вводили у незв’язаному стані, і тварини, схоже, навіть не помічали цього".
Провідний автор, доктор Даніель Кохане
Доктор Кохане разом зі своїми колегами, доктором наук Чао Чжао та доктором наук Андоном Лю, випробував ряд полімерів, щоб досягти найтривалішого нервового блоку з мінімальним рівнем токсичності.
Як пояснює Чжао, "ми можемо модулювати полімерну композицію для контролю швидкості вивільнення".
Захід хімічної безпеки
Для подальшого підвищення безпеки вчені додали третій символ у вигляді хімічної речовини, що підвищує проникність нервової тканини. Роблячи це, це дозволило токсину легше потрапляти в нерви, і, отже, дослідники могли зменшити дозу тетродотоксину.
Як пояснює доктор Кохейн: «За допомогою підсилювача концентрації ліків, які є неефективними, стають ефективними, не збільшуючи системної токсичності. Кожна порція наркотику, яку ви вкладаєте в упаковки, максимально можлива. "
За допомогою цієї суміші полімеру, токсину та підсилювача проникності одна ін’єкція біля сідничного нерва щурів блокувала нерв на 3 дні. Важливо те, що не було явних ознак пошкодження тканин або токсичності.
Це ще ранні дні, і, ймовірно, пройде багато часу, перш ніж тетродотоксин запанує з опіоїдів, але колеса досліджень обертаються. Доктор Кохане розповів MNT що деякі групи випробовують тетродотоксин у людей.
Він пояснив, що "подібні сполуки, такі як неосакситоксин, використовувались у людей для інфільтраційної анестезії [...], але все ще проходять клінічні випробування". Коли ми запитали його про основні камені спотикання, він відповів: "Звичайне: час, гроші, регуляторні процеси".
Оскільки в США в середньому щодня вмирає 130 людей від передозування опіоїдів, медичні дослідники повинні прослідкувати кожен напрямок розслідування до свого висновку.
Доктор Кохане розповів MNT що у нього заплановано «багато» подальших робіт, тому майбутнє виглядає яскравим для цього надзвичайно потужного токсину.
