Πώς μια θανατηφόρος τοξίνη μπορεί να βοηθήσει στην κρίση των οπιοειδών
Με την κρίση οπιοειδών στο προσκήνιο, οι επιστήμονες αναζητούν νέους τρόπους αντιμετώπισης του πόνου. Μια ομάδα έχει στρέψει την προσοχή της σε μια θανατηφόρα τοξίνη που εμφανίζεται φυσικά σε ορισμένα θαλάσσια πλάσματα. Η τελευταία μελέτη σε αρουραίους παρέχει ενθαρρυντικά αποτελέσματα.
Τα οπιοειδή είναι μια σειρά φαρμάκων που δρουν στους υποδοχείς οπιοειδών για να ανακουφίσουν γρήγορα τον πόνο.
Αν και είναι αποτελεσματικά και ασφαλή όταν οι άνθρωποι τα χρησιμοποιούν σωστά, είναι εξαιρετικά εθιστικό.
Σύμφωνα με τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων (CDC), στις Ηνωμένες Πολιτείες το 2017, τα δύο τρίτα των θανάτων από υπερβολική δόση ναρκωτικών αφορούσαν οπιοειδή.
Την ίδια χρονιά, 47.000 άνθρωποι πέθαναν λόγω υπερβολικής δόσης οπιοειδών και τα συνταγογραφούμενα οπιοειδή έπαιξαν ρόλο στο 36% αυτών των θανάτων.
Σύμφωνα με το Εθνικό Ινστιτούτο κατάχρησης ναρκωτικών, το 2017, 1,7 εκατομμύρια άνθρωποι στις ΗΠΑ είχαν «διαταραχές χρήσης ουσιών που σχετίζονται με ανακούφιση πόνου από οπιοειδή».
Τα παραπάνω στατιστικά στοιχεία υπογραμμίζουν την επείγουσα ανάγκη για μια μη εθιστική αλλά ακόμη αποτελεσματική αντικατάσταση των οπιοειδών.
Ο Δρ Daniel Kohane, Ph.D., οδήγησε πρόσφατα μια μελέτη από μια ομάδα ερευνητών από το Παιδικό Νοσοκομείο της Βοστώνης στη Μασαχουσέτη, οι οποίοι πιστεύουν ότι θα μπορούσαν να έχουν βρει τη λύση σε μια θανατηφόρα τοξίνη που προέρχεται από τον ωκεανό. Οι επιστήμονες δημοσίευσαν τα πιο πρόσφατα ευρήματά τους στο περιοδικό Επικοινωνία φύσης.
Τετροδοτοξίνη σε δοκιμή
Αρκετά διαφορετικά θαλάσσια πλάσματα, συμπεριλαμβανομένων των ψαριών και των χταποδιών με μπλε δακτυλίους, περιέχουν τετροδοτοξίνη. Αυτή η τοξίνη εμποδίζει τα κανάλια νατρίου, εμποδίζοντας τα νεύρα να μεταφέρουν παλμούς.
Μετά την κατάποση, μπορεί να προκαλέσει συμπτώματα που περιλαμβάνουν πονοκεφάλους, έμετο και αίσθημα μυρμήγκιασμα στη γλώσσα και τα χείλη. Εάν ένα άτομο καταναλώνει αρκετά από αυτό, μπορεί να οδηγήσει σε αναπνευστική ανακοπή και θάνατο.
Η τετροδοτοξίνη είναι περίπου 1.200 φορές πιο τοξική από το κυανίδιο, το οποίο, ίσως, το καθιστά απίθανο υποψήφιο για τη θεραπεία του οξέος πόνου.
Ο Δρ Kohane ενδιαφέρεται για το θεραπευτικό δυναμικό αυτής της τοξικής ένωσης για κάποιο χρονικό διάστημα. Ιατρικά νέα σήμερα τον ρώτησε πρόσφατα γιατί τον ενδιαφέρει η τετροδοτοξίνη και είπε:
«Η τετροδοτοξίνη και οι ενώσεις όπως είναι πολύ ισχυρά τοπικά αναισθητικά. Επίσης, σε αντίθεση με τα συμβατικά τοπικά αναισθητικά, δεν προκαλούν επιληπτικές κρίσεις, καρδιακές αρρυθμίες και τραυματισμό ιστών (νεύρων και μυών). "
Ο Δρ Kohane είχε ήδη αποδείξει σε μια προηγούμενη μελέτη ότι η τετροδοτοξίνη προκαλεί αναισθησία. Το πρόβλημα, ωστόσο, είναι η ισχυρή τοξικότητα της χημικής ουσίας.
Σε μικρές ποσότητες, η ανακούφιση από τον πόνο είναι σημαντική, αλλά σε υψηλότερες ποσότητες, είναι θανατηφόρα. Ο Δρ Kohane προσπάθησε να περιορίσει την τοξικότητα της ένωσης διατηρώντας παράλληλα την ισχυρή αναλγησία της.
Για παράδειγμα, σε μια προηγούμενη μελέτη, η ομάδα του συσκευάστηκε τετροδοτοξίνη σε μια λιπιδική μεμβράνη. Στην επιφάνεια της μεμβράνης, πρόσθεσαν μόρια που ονομάζονται υπερευαισθητοποιητές υπερήχων που είναι ευαίσθητοι στον ήχο.
Στη συνέχεια, εμφύτευσαν τους μικροσκοπικούς σάκους κάτω από το δέρμα των αρουραίων. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας υπερήχους, πυροδότησαν την απελευθέρωση της τοξίνης σε μικρές δόσεις, ανακουφίζοντας τον πόνο και ελαχιστοποιώντας την τοξικότητα.
Σε μια άλλη μελέτη, ο Δρ Kohane και η ομάδα του συνδύασαν δύο παράγοντες αποκλεισμού νεύρων: τετροδοτοξίνη και καψαϊκίνη (η χημική ουσία που δίνει στις πιπεριές τσίλι τη γροθιά τους). Διαπίστωσαν ότι οι δύο ενώσεις ενίσχυσαν το ένα το άλλο, εμποδίζοντας την αγωγή νεύρων περισσότερο από το άθροισμα της χρήσης των δύο φαρμάκων ξεχωριστά.
Αφαίρεση των δοντιών μιας τοξίνης
Παρά την προηγούμενη δουλειά του, ως έχει, η τοξικότητα της τετροδοτοξίνης περιορίζει τη χρήση της στον άνθρωπο. «Ένα μάθημα που μάθαμε είναι ότι με τα προηγούμενα συστήματα παράδοσης, το φάρμακο μπορεί να διαρρεύσει πολύ γρήγορα, οδηγώντας σε συστηματική τοξικότητα», λέει ο Δρ Kohane.
Ο Δρ Kohane, ωστόσο, είναι επίμονος. Στην πιο πρόσφατη μελέτη του σε ένα ζωικό μοντέλο, αυτός και η ομάδα του συντήχθηκαν τετροδοτοξίνη σε μια ραχοκοκαλιά πολυμερούς.
Το σώμα μπορεί να διασπάσει μόνο τους δεσμούς που συγκρατούν τη ραχοκοκαλιά στο φάρμακο σταδιακά, απελευθερώνοντας την τοξίνη αργά.
"Σε αυτό το σύστημα, δώσαμε μια ποσότητα τετροδοτοξίνης ενδοφλεβίως που θα ήταν αρκετή για να σκοτώσει έναν αρουραίο αρκετές φορές αν χορηγηθεί σε μη δεσμευμένη κατάσταση, και τα ζώα δεν φαίνεται καν να το παρατηρούν."
Κύριος συγγραφέας Δρ. Daniel Kohane, Ph.D.
Με τους συναδέλφους του, Chao Zhao, Ph.D. και Andong Liu, Ph.D., ο Δρ Kohane δοκίμασε μια σειρά πολυμερών για να επιτύχει το μακροχρόνιο νευρικό μπλοκ με ελάχιστα επίπεδα τοξικότητας.
Όπως εξηγεί ο Zhao, «Μπορούμε να διαμορφώσουμε τη σύνθεση πολυμερούς για τον έλεγχο του ρυθμού απελευθέρωσης.»
Μέτρο χημικής ασφάλειας
Για να βελτιωθεί περαιτέρω η ασφάλεια, οι επιστήμονες πρόσθεσαν έναν τρίτο χαρακτήρα με τη μορφή μιας χημικής ουσίας που ενίσχυσε τη διαπερατότητα του νευρικού ιστού. Κάνοντας αυτό, επέτρεψε στην τοξίνη να εισέλθει πιο εύκολα στα νεύρα και, ως εκ τούτου, οι ερευνητές θα μπορούσαν να μειώσουν τη δόση της τετροδοτοξίνης.
Όπως εξηγεί ο Δρ Kohane: «Με τον ενισχυτή, οι συγκεντρώσεις φαρμάκων που είναι αναποτελεσματικές καθίστανται αποτελεσματικές, χωρίς αύξηση της συστημικής τοξικότητας. Κάθε κομμάτι ναρκωτικών που βάζετε σε συσκευασίες όσο το δυνατόν περισσότερο. "
Με αυτό το σκεύασμα πολυμερούς, τοξίνης και ενισχυτή διαπερατότητας, μία μόνο ένεση κοντά στο ισχιακό νεύρο των αρουραίων μπλόκαρε το νεύρο για 3 ημέρες. Είναι σημαντικό ότι δεν υπήρχαν εμφανή σημάδια βλάβης ή τοξικότητας των ιστών.
Αυτές είναι ακόμη πρώτες μέρες, και είναι πιθανό να είναι πολύς καιρός πριν η τετροδοτοξίνη πάρει τα βασίλεια από τα οπιοειδή, αλλά οι τροχοί της έρευνας στρέφονται. Ο Δρ Kohane είπε ΜΝΤ ότι ορισμένες ομάδες δοκιμάζουν τετροδοτοξίνη σε ανθρώπους.
Εξήγησε ότι «παρόμοιες ενώσεις, όπως η νεοσαξιτοξίνη, έχουν χρησιμοποιηθεί σε ανθρώπους για αναισθησία διείσδυσης […] αλλά εξακολουθούν να υποβάλλονται σε κλινικές δοκιμές». Όταν τον ρωτήσαμε για τα κύρια εμπόδια, απάντησε: «Το συνηθισμένο: χρόνος, χρήμα, κανονιστικές διαδικασίες».
Επειδή 130 άτομα, κατά μέσο όρο, πεθαίνουν από υπερβολικές δόσεις οπιοειδών καθημερινά στις ΗΠΑ, οι ιατρικοί ερευνητές πρέπει να ακολουθήσουν κάθε γραμμή έρευνας μέχρι το συμπέρασμα.
Ο Δρ Kohane είπε ΜΝΤ ότι έχει προγραμματίσει «πολλές» εργασίες παρακολούθησης, οπότε το μέλλον φαίνεται λαμπρό για αυτήν την ασυνήθιστα ισχυρή τοξίνη.
