შეუძლია თუ არა მონოკლონურ ანტისხეულებს ჩაანაცვლოს ოპიოიდები ქრონიკული ტკივილისთვის?

პანდემიის დროს ექიმები იყენებენ გადასხმულ მონოკლონურ ანტისხეულებს (ლაბორატორიაში წარმოებული ანტისხეულები), რათა დაეხმარონ პაციენტებს COVID-19 ინფექციასთან ბრძოლაში. ახლა UC Davis-ის მკვლევარები ცდილობენ შექმნან მონოკლონური ანტისხეულები, რომლებიც დაეხმარება ქრონიკულ ტკივილს. მიზანია ყოველთვიური ტკივილგამაყუჩებლის შემუშავება, რომელსაც შეუძლია შეცვალოს ოპიოიდები.
პროექტს ხელმძღვანელობენ ვლადიმერ იაროვ-იაროვოი და ჯეიმს ტრიმერი, პროფესორები კალიფორნიის უნივერსიტეტის, დევისის მედიცინის სკოლის მემბრანის ფიზიოლოგიისა და ბიოლოგიის დეპარტამენტში. მათ შეკრიბეს მულტიდისციპლინარული გუნდი, რომელშიც შედიოდა მრავალი იგივე მკვლევარი, რომლებიც ცდილობდნენ ტარანტულას შხამი ტკივილგამაყუჩებლებად გადაექციათ.
ამ წლის დასაწყისში იაროვ-იაროვოიმ და ტრიმერმა მიიღეს 1,5 მილიონი დოლარის გრანტი ჯანდაცვის ეროვნული ინსტიტუტის HEAL პროგრამიდან, რაც არის აგრესიული მცდელობა, დააჩქაროს სამეცნიერო გადაწყვეტილებები ქვეყნის ოპიოიდური კრიზისის შეკავების მიზნით.
ქრონიკული ტკივილის გამო ადამიანი შეიძლება გახდეს ოპიოიდებზე დამოკიდებული. დაავადებათა კონტროლის ცენტრის ჯანმრთელობის სტატისტიკის ეროვნული ცენტრის შეფასებით, 2021 წელს შეერთებულ შტატებში იქნება 107,622 ნარკოტიკების გადაჭარბებული დოზის სიკვდილი, რაც თითქმის 15% -ით მეტია, ვიდრე 2020 წელს სავარაუდო 93,655 სიკვდილი.
სტრუქტურულ და გამოთვლით ბიოლოგიაში ბოლოდროინდელმა მიღწევებმა - კომპიუტერების გამოყენება ბიოლოგიური სისტემების გასაგებად და მოდელირებისთვის - საფუძველი ჩაუყარა ანტისხეულების შექმნის ახალი მეთოდების გამოყენებას, როგორც წამლების საუკეთესო კანდიდატებს ქრონიკული ტკივილის სამკურნალოდ, - თქვა იაროვმა. იაროვოი, საის ჯილდოს მთავარი შემსრულებელი.
„მონოკლონური ანტისხეულები ფარმაცევტული ინდუსტრიის ყველაზე სწრაფად მზარდი სფეროა და ბევრ უპირატესობას გვთავაზობს კლასიკურ მცირე მოლეკულურ პრეპარატებთან შედარებით“, - თქვა ტრიმერმა. მცირე მოლეკულური პრეპარატები არის ნარკოტიკები, რომლებიც ადვილად აღწევს უჯრედებში. ისინი ფართოდ გამოიყენება მედიცინაში.
წლების განმავლობაში ტრიმერის ლაბორატორიამ შექმნა ათასობით სხვადასხვა მონოკლონური ანტისხეული სხვადასხვა მიზნებისთვის, მაგრამ ეს არის პირველი მცდელობა შეიქმნას ანტისხეული, რომელიც შექმნილია ტკივილის შესამსუბუქებლად.
მიუხედავად იმისა, რომ ფუტურისტულად გამოიყურება, აშშ-ს სურსათისა და წამლების ადმინისტრაციამ დაამტკიცა მონოკლონური ანტისხეულები შაკიკის სამკურნალოდ და პროფილაქტიკისთვის. ახალი წამლები მოქმედებს შაკიკთან დაკავშირებულ პროტეინზე, რომელსაც კალციტონინის გენთან დაკავშირებულ პეპტიდს უწოდებენ.
UC Davis-ის პროექტს აქვს განსხვავებული მიზანი - სპეციფიკური იონური არხები ნერვულ უჯრედებში, რომელსაც ეწოდება ძაბვით შეკრული ნატრიუმის არხები. ეს არხები ჰგავს "ფორებს" ნერვულ უჯრედებზე.
„ნერვული უჯრედები პასუხისმგებელნი არიან ორგანიზმში ტკივილის სიგნალების გადაცემაზე. ნერვულ უჯრედებში პოტენციურად დახურული ნატრიუმის იონური არხები ტკივილის ძირითადი გადამცემებია“, - განმარტავს იაროვ-იაროვოი. „ჩვენი მიზანია შევქმნათ ანტისხეულები, რომლებიც აკავშირებენ გადაცემის ამ კონკრეტულ ადგილებს მოლეკულურ დონეზე, აფერხებენ მათ აქტივობას და დაბლოკავს ტკივილის სიგნალების გადაცემას.
მკვლევარებმა ყურადღება გაამახვილეს ტკივილთან დაკავშირებულ სამ სპეციფიკურ ნატრიუმის არხზე: NaV1.7, NaV1.8 და NaV1.9.
მათი მიზანია შექმნან ანტისხეულები, რომლებიც შეესაბამება ამ არხებს, როგორიცაა გასაღები, რომელიც ხსნის საკეტს. ეს მიზანმიმართული მიდგომა შექმნილია იმისთვის, რომ დაბლოკოს ტკივილის სიგნალების გადაცემა არხით, ნერვული უჯრედებით გადაცემული სხვა სიგნალების ჩარევის გარეშე.
პრობლემა ის არის, რომ სამი არხის სტრუქტურა, რომლის დაბლოკვას ცდილობენ, ძალიან რთულია.
ამ პრობლემის გადასაჭრელად ისინი მიმართავენ პროგრამებს Rosetta და AlphaFold. Rosetta-სთან ერთად მკვლევარები ავითარებენ კომპლექსურ ვირტუალურ ცილის მოდელებს და აანალიზებენ რომელი მოდელებია საუკეთესოდ შეეფერება NaV1.7, NaV1.8 და NaV1.9 ნერვულ არხებს. AlphaFold-ის საშუალებით მკვლევარებს შეუძლიათ დამოუკიდებლად შეამოწმონ Rosetta-ს მიერ შემუშავებული ცილები.
მას შემდეგ, რაც მათ რამდენიმე იმედისმომცემი ცილა გამოავლინეს, შექმნეს ანტისხეულები, რომელთა ტესტირება შესაძლებელია ლაბორატორიაში შექმნილ ნერვულ ქსოვილზე. ადამიანთა გამოცდას წლები დასჭირდება.
მაგრამ მკვლევარები აღფრთოვანებულნი არიან ამ ახალი მიდგომის პოტენციალით. არასტეროიდული ანთების საწინააღმდეგო საშუალებები (არასტეროიდული ანთების საწინააღმდეგო საშუალებები), როგორიცაა იბუპროფენი და აცეტამინოფენი, უნდა მიიღოთ დღეში რამდენჯერმე ტკივილის შესამსუბუქებლად. ოპიოიდური ტკივილგამაყუჩებლები ჩვეულებრივ მიიღება ყოველდღიურად და შეიცავს დამოკიდებულების რისკს.
თუმცა, მონოკლონურ ანტისხეულებს შეუძლიათ სისხლში ცირკულირება ერთ თვეზე მეტი ხნის განმავლობაში, სანამ ისინი საბოლოოდ დაიშლება ორგანიზმის მიერ. მკვლევარები ელოდნენ, რომ პაციენტები თვეში ერთხელ გამოიყენებდნენ ტკივილგამაყუჩებელ მონოკლონურ ანტისხეულს.
”ქრონიკული ტკივილის მქონე პაციენტებისთვის ეს არის ზუსტად ის, რაც გჭირდებათ”, - თქვა იაროვ-იაროვოიმ. „ისინი განიცდიან ტკივილს არა დღეების, არამედ კვირებისა და თვეების განმავლობაში. მოსალოდნელია, რომ მოცირკულირე ანტისხეულები შეძლებენ ტკივილის შემსუბუქებას, რომელიც გრძელდება რამდენიმე კვირის განმავლობაში.
გუნდის სხვა წევრები არიან EPFL-ის ბრუნო კორეა, იელის სტივენ უექსმანი, EicOsis-ის უილიამ შმიდტი და ჰეიკე ვულფი, ბრიუს ჰემოკი, ტენ გრიფიტი, კარენ ვაგნერი, ჯონ ტ. საკი, დევიდ ჯ. კოპენჰავერი, სკოტ ფიშმანი, დანიელ ჯ. ტანკრედი, ჰაი ნგუენი, Phuong Tran Nguyen, Diego Lopez Mateos და რობერტ სტიუარტი UC Davis-დან.
Out of business hours, holidays and weekends: hs-publicaffairs@ucdavis.edu916-734-2011 (ask a public relations officer)