Hvordan et dødelig gift kan hjelpe i opioidkrisen
Med opioidkrisen i søkelyset søker forskere etter nye måter å takle smerte på. En gruppe har vendt oppmerksomheten mot et dødelig gift som forekommer naturlig i noen marine skapninger. Den siste studien på rotter gir oppmuntrende resultater.
Opioider er en rekke medikamenter som virker på opioidreseptorer for raskt å lindre smerte.
Selv om de er effektive og trygge når folk bruker dem riktig, er de svært vanedannende.
Ifølge Centers for Disease Control and Prevention (CDC), i USA i 2017, involverte to tredjedeler av dødsfallene ved overdosering av stoff et opioid.
Samme år døde 47.000 mennesker på grunn av overdoser av opioider, og reseptbelagte opioider spilte en rolle i 36% av disse dødsfallene.
I følge National Institute on Drug Abuse, hadde 1,7 millioner mennesker i USA i 2017 "rusforstyrrelser relatert til reseptbelagte smertestillende opioider."
Statistikken ovenfor understreker det presserende behovet for en ikke-vanedannende, men likevel effektiv erstatning for opioider.
Dr. Daniel Kohane, Ph.D., ledet nylig en studie av en gruppe forskere fra Boston Children's Hospital i Massachusetts som tror at de kan ha funnet løsningen i et dødelig havavledet gift. Forskerne publiserte sine siste funn i tidsskriftet Naturkommunikasjon.
Tetrodotoxin på prøve
Flere forskjellige sjødyr, inkludert pufferfish og blåringede blekksprut, inneholder tetrodotoksin. Dette giftet blokkerer natriumkanaler, og forhindrer nerver i å bære impulser.
Etter inntak kan det forårsake symptomer som inkluderer hodepine, oppkast og prikkende tunge og lepper. Hvis en person bruker nok av det, kan det føre til åndedrettsstans og død.
Tetrodotoksin er omtrent 1200 ganger mer giftig enn cyanid, noe som kanskje gjør det til en usannsynlig kandidat til å behandle akutt smerte.
Dr. Kohane har vært interessert i det terapeutiske potensialet til denne giftige forbindelsen i noen tid. Medisinske nyheter i dag spurte ham nylig hvorfor tetrodotoksin interesserte ham, og han sa:
“Tetrodotoksin og forbindelser som det er veldig potente lokalbedøvelsesmidler. I motsetning til konvensjonell lokalbedøvelse forårsaker de heller ikke anfall, hjertearytmier og vevsskade (nerve og muskler). "
Dr. Kohane hadde allerede demonstrert i en tidligere studie at tetrodotoksin produserer anestesi. Problemet er imidlertid kjemikaliets potente toksisitet.
I små mengder er smertelindring betydelig, men i større mengder er den dødelig. Dr. Kohane har forsøkt å begrense stoffets toksisitet samtidig som den opprettholder sin potente analgesi.
For eksempel, i en tidligere studie, pakket teamet hans tetrodotoksin i en lipidmembran. På overflaten av membranen la de til molekyler som kalles sonosensibilisatorer som er følsomme for lyd.
Deretter implanterte de de små sekkene under rotthuden. Deretter, ved hjelp av ultralyd, utløste de frigjøringen av toksinet i små doser, lindret smerte og minimerte toksisitet.
I en annen studie kombinerte Dr. Kohane og teamet hans to nerveblokkende midler: tetrodotoksin og capsaicin (kjemikaliet som gir chilipepper deres slag). De fant at de to forbindelsene forbedret hverandres effekt, og blokkerte nerveledning mer enn summen av å bruke de to stoffene hver for seg.
Fjerne et giftens tenner
Til tross for sitt tidligere arbeid, slik det ser ut, begrenser tetrodotoxins toksisitet dets bruk hos mennesker. "En leksjon vi lærte er at med våre tidligere leveringssystemer kan stoffet lekke ut for raskt, noe som kan føre til systemisk toksisitet," sier Dr. Kohane.
Dr. Kohane er imidlertid vedvarende. I sin siste studie i en dyremodell smeltet han og teamet tetrodotoksin til en polymer ryggrad.
Kroppen kan bare bryte ned bindingene som holder ryggraden til stoffet gradvis og frigjøre giftet sakte.
"I dette systemet ga vi en mengde tetrodotoksin intravenøst som ville være nok til å drepe en rotte flere ganger hvis den ble gitt i ubundet tilstand, og dyrene så ikke engang ut til det."
Hovedforfatter Dr. Daniel Kohane, Ph.D.
Med sine kolleger, Chao Zhao, Ph.D. og Andong Liu, Ph.D., prøvde Dr. Kohane en rekke polymerer for å oppnå den lengstvarende nerveblokken med minimale nivåer av toksisitet.
Som Zhao forklarer, "Vi kan modulere polymersammensetningen for å kontrollere frigjøringshastigheten."
Kjemisk sikkerhetstiltak
For å forbedre sikkerheten ytterligere, la forskerne til et tredje tegn i form av et kjemikalie som forbedret permeabiliteten til nervevev. Ved å gjøre dette tillot det toksinet lettere å komme inn i nervene, og derfor kunne forskerne redusere dosen tetrodotoksin.
Som Dr. Kohane forklarer: “Med forsterkeren blir medikamentkonsentrasjoner som er ineffektive effektive, uten å øke systemisk toksisitet. Hver bit medikament du legger i, pakker mest mulig mulig. ”
Med denne sammenblandingen av polymer, toksin og permeabilitetsforsterker blokkerte en enkelt injeksjon nær isjiasnerven hos rotter nerven i 3 dager. Det er viktig at det ikke var noen tydelige tegn på vevsskade eller toksisitet.
Dette er fortsatt tidlige dager, og det vil sannsynligvis ta lang tid før tetrodotoksin vil ta regjeringstid fra opioider, men forskningshjulene snur. Dr. Kohane fortalte MNT at noen grupper prøver tetrodotoksin hos mennesker.
Han forklarte at "lignende forbindelser, som neosaksitoksin, har blitt brukt hos mennesker til infiltrasjonsanestesi [...], men er fortsatt i kliniske studier." Da vi spurte ham om de viktigste snublesteinene, svarte han: "Det vanlige: tid, penger, reguleringsprosesser."
Fordi 130 mennesker i gjennomsnitt dør av overdoser av opioider hver dag i USA, må medisinske forskere følge hver linje av etterforskning til konklusjonen.
Dr. Kohane fortalte MNT at han har “mye” oppfølgingsarbeid planlagt, så fremtiden ser lys ut for dette uvanlig potente giftet.
