Jak může smrtící toxin pomoci v opioidní krizi
S opioidní krizí v centru pozornosti vědci hledají nové způsoby, jak se vypořádat s bolestí. Jedna skupina obrátila svou pozornost na smrtelný toxin, který se přirozeně vyskytuje u některých mořských tvorů. Nejnovější studie na potkanech přináší povzbudivé výsledky.
Opioidy jsou řada léků, které působí na opioidní receptory k rychlé úlevě od bolesti.
I když jsou účinné a bezpečné, když je lidé používají správně, jsou vysoce návykové.
Podle Centra pro kontrolu a prevenci nemocí (CDC) ve Spojených státech v roce 2017 zahrnovaly dvě třetiny úmrtí na předávkování drogami opioid.
Ve stejném roce zemřelo na předávkování opioidy 47 000 lidí a opiáty na předpis hrály roli u 36% těchto úmrtí.
Podle Národního institutu pro zneužívání drog mělo v roce 2017 1,7 milionu lidí v USA „poruchy užívání návykových látek související s léky proti bolesti opiátů na předpis.“
Statistiky výše zdůrazňují naléhavou potřebu neadiktivní, ale stále účinné náhrady za opioidy.
Dr. Daniel Kohane, Ph.D., nedávno vedl studii skupiny vědců z Bostonské dětské nemocnice v Massachusetts, kteří se domnívají, že by mohli najít řešení ve smrtelném toxinu pocházejícím z oceánu. Vědci zveřejnili své nejnovější poznatky v časopise Příroda komunikace.
Tetrodotoxin ve studii
Několik různých mořských tvorů, včetně pufferfish a chobotnice s modrými kruhy, obsahuje tetrodotoxin. Tento toxin blokuje sodíkové kanály a brání nervům přenášet impulsy.
Po požití může způsobit příznaky, které zahrnují bolesti hlavy, zvracení a brnění v jazyku a rtech. Pokud ho člověk spotřebuje dostatek, může to vést k zástavě dýchání a smrti.
Tetrodotoxin je zhruba 1200krát toxičtější než kyanid, což z něj pravděpodobně dělá nepravděpodobného kandidáta na léčbu akutní bolesti.
Dr. Kohane se už nějakou dobu zajímá o terapeutický potenciál této toxické sloučeniny. Lékařské zprávy dnes nedávno se ho zeptal, proč ho tetrodotoxin zajímá, a on řekl:
"Tetrodotoxin a podobné sloučeniny jsou velmi silná lokální anestetika." Na rozdíl od konvenčních lokálních anestetik také nezpůsobují záchvaty, srdeční arytmie a poškození tkání (nervů a svalů). “
Dr. Kohane již v dřívější studii prokázal, že tetrodotoxin produkuje anestézii. Problémem však je silná toxicita chemické látky.
V malých množstvích je úleva od bolesti významná, ale ve vyšších množstvích je smrtelná. Dr. Kohane se pokusil omezit toxicitu sloučeniny při zachování její silné analgezie.
Například v předchozí studii jeho tým zabalil tetrodotoxin do lipidové membrány. Na povrch membrány přidali molekuly zvané sonosenzitizéry, které jsou citlivé na zvuk.
Potom implantovali malé vaky pod kůži krys. Dále pomocí ultrazvuku spustili uvolňování toxinu v malých dávkách, zmírnili bolest a minimalizovali toxicitu.
V jiné studii Dr. Kohane a jeho tým spojili dvě látky blokující nervy: tetrodotoxin a kapsaicin (chemická látka, která dává chilli papričkám punč). Zjistili, že tyto dvě sloučeniny navzájem zesilovaly účinek a blokovaly nervové vedení více než součet užívání těchto dvou léků samostatně.
Odstranění zubů toxinu
Navzdory své dřívější práci omezuje toxicita tetrodotoxinu jeho použití u lidí. "Poučení, které jsme se naučili, je, že s našimi předchozími aplikačními systémy může lék unikat příliš rychle, což vede k systémové toxicitě," říká Dr. Kohane.
Dr. Kohane je však vytrvalý. Ve své nejnovější studii na zvířecím modelu spojil se svým týmem tetrodotoxin s páteří polymeru.
Tělo může rozkládat vazby, které drží páteř k léku, pouze postupně a toxin uvolňuje pomalu.
"V tomto systému jsme intravenózně podali takové množství tetrodotoxinu, které by bylo dostatečné k tomu, aby krysu několikrát zabilo, pokud by byla podána v nevázaném stavu, a zvířata si to ani nevšimla."
Hlavní autor Dr. Daniel Kohane, Ph.D.
Se svými kolegy, Chao Zhao, Ph.D. a Andong Liu, Ph.D., Dr. Kohane zkoušel řadu polymerů, aby dosáhl nejdelšího nervového bloku s minimální úrovní toxicity.
Jak vysvětluje Zhao: „Můžeme modulovat polymerní složení tak, abychom řídili rychlost uvolňování.“
Opatření chemické bezpečnosti
Pro další zvýšení bezpečnosti vědci přidali třetí znak v podobě chemické látky, která zlepšila propustnost nervové tkáně. Tímto způsobem umožnil toxinu snadnější vstup do nervů, a proto mohli vědci snížit dávku tetrodotoxinu.
Jak vysvětluje Dr. Kohane: „S enhancerem se stávají neúčinné koncentrace léků účinné, aniž by se zvýšila systémová toxicita. Každý kousek drogy, který dáte do balíčků, je ten nejpřísnější. “
S touto směsí polymeru, toxinu a látky zvyšující propustnost zablokovala jediná injekce do blízkosti ischiatického nervu krys nerv na 3 dny. Důležité je, že neexistovaly žádné zjevné známky poškození nebo toxicity tkáně.
Jsou to ještě brzké dny a je pravděpodobné, že bude ještě dlouho trvat, než tetrodotoxin převezme vládu opioidů, ale kola výzkumu se budou otáčet. Řekl doktor Kohane MNT že některé skupiny zkoušejí tetrodotoxin u lidí.
Vysvětlil, že „podobné sloučeniny, jako je neosaxitoxin, byly používány u lidí k infiltrační anestézii […], ale stále procházejí klinickými testy.“ Když jsme se ho zeptali na hlavní kameny úrazu, odpověděl: „Obvykle: čas, peníze, regulační procesy.“
Protože v USA denně umírá na předávkování opioidy průměrně 130 lidí, musí lékařští vědci sledovat každou linii vyšetřování až do konce.
Řekl doktor Kohane MNT že má naplánováno „hodně“ navazujících prací, takže budoucnost vypadá pro tento neobvykle silný toxin jasně.
