Ένα κοινό κανάλι ιόντων νατρίου έφερε θετικά αποτελέσματα, τα οποία θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε μια μη εθιστική λύση για τη θεραπεία του πόνου. Οι περισσότεροι άνθρωποι βιώνουν πόνο κάποια στιγμή στη ζωή τους και το Εθνικό Ινστιτούτο Υγείας υπολογίζει ότι 100 εκατομμύρια άνθρωποι στις ΗΠΑ υποφέρουν από χρόνιο πόνο. Έως τώρα χρησιμοποιούνται ευρέως τα οπιοειδή στην καταπολέμηση του άλγους. Είναι όμως ενδεικτικό ότι 8 έως 12% των ατόμων που τους έχουν συνταγογραφηθεί τέτοια οπιοειδή κάνουν κατάχρηση. Το 2019, σχεδόν 50.000 άνθρωποι στις ΗΠΑ πέθαναν από υπερβολική δόση οπιοειδών.
Η σημασία της έρευνας
“Η ανακάλυψη φαρμάκων για τον χρόνιο πόνο βρίσκεται στην πρώτη γραμμή αυτής της έρευνας και ενισχύεται από τη διασταύρωση της πανδημίας COVID-19 και της επιδημίας οπιοειδών”. Αυτό δήλωσε ο Rajesh Khanna, PhD, ο οποίος είναι αναπληρωτής διευθυντής του UArizona Health Sciences Comprehensive Pain and Addiction, καθηγητής φαρμακολογίας στο Ιατρικό Κολλέγιο της Αριζόνα και μέλος του Ινστιτούτου BIO5. “Η ανακάλυψη φαρμάκων είναι μια πολύ επίπονη διαδικασία. Το εργαστήριό μας εξέτασε έναν θεμελιώδη μηχανισμό πόνου, βρήκε έναν τρόπο να τον διαφοροποιήσει από εκείνους πριν από εμάς και βρήκε μια ένωση που έχει τη δυνατότητα ως μια νέα μη οπιοειδή θεραπεία για τον πόνο.”
Ο βιολογικός μηχανισμός στην καρδιά της έρευνας είναι το NaV1.7. Πρόκειται για ένα κανάλι ιόντων νατρίου, το οποίο προηγουμένως συνδέθηκε με την αίσθηση του πόνου μέσω γενετικών μελετών σε άτομα με σπάνιες διαταραχές πόνου. Οι νευρώνες χρησιμοποιούν ηλεκτρικά ρεύματα για να στείλουν σήματα στον εγκέφαλο και σε όλο το σώμα. Τα κανάλια ιόντων νατρίου είναι ζωτικής σημασίας για την ικανότητα ενός κυττάρου να παράγει αυτά τα ηλεκτρικά ρεύματα. Όταν ένας νευρώνας διεγείρεται, το κανάλι NaV1.7 ανοίγει και επιτρέπει στα θετικά φορτισμένα ιόντα νατρίου να διασχίσουν την κυτταρική μεμβράνη και να εισέλθουν στο προηγουμένως αρνητικά φορτισμένο κύτταρο.
Ποια ήταν τα εμπόδια που προσπεράστηκαν
Η αλλαγή στο φορτίο σε όλη την κυτταρική μεμβράνη δημιουργεί ένα ηλεκτρικό ρεύμα, το οποίο αυξάνει τη διεγερσιμότητα του νευρώνα και θέτει σε κίνηση μια αλληλουχία γεγονότων που οδηγεί σε πόνο. Καμία αντίστοιχη προσπάθεια έως τώρα δεν ήταν επιτυχής. Ο Rajesh Khanna και η ομάδα του ακολούθησαν μια διαφορετική προσέγγιση. Συγκεκριμένα, αντί να μπλοκάρουν το NaV1.7, θέλησαν να το ρυθμίσουν έμμεσα. Χρησιμοποιώντας μια ένωση που σχεδίασαν και ονόμασαν 194, η ομάδα ρύθμισε με επιτυχία την ενεργοποίηση του NaV1.7 στο εργαστήριο. Για να το επιτύχουν, χρησιμοποίησαν νερυρικά κύτταρα από τέσσερα διαφορετικά είδη.
Το 194 ήταν αποτελεσματικό στην αναστροφή του πόνου σε έξι διαφορετικά μοντέλα πόνου και στα δύο φύλα. Οι ερευνητές ανακάλυψαν επίσης ότι το 194 μπορεί επίσης να προάγει την ανακούφιση από τον πόνο ενεργοποιώντας το ενδογενές οπιοειδών του σώματος. Μόλις παραχθούν, τα ενδογενή οπιοειδή ενεργοποιούν υποδοχείς που παράγουν φυσιολογικές αλλαγές όπως η ανακούφιση από τον πόνο. Είναι σημαντικό επίσης ότι η ανακούφιση από τον πόνο επετεύχθη χωρίς να προκληθούν προβλήματα κινητικής απόδοσης, καταθλιπτικές συμπεριφορές ή εθισμό. Τέλος, παρατηρήθηκε μια συνεργατική επίδραση όταν το 194 συνδυάστηκε με μορφίνη και γκαμπαπεντίνη.
Η προηγούμενη έρευνα του Dr Khanna εντόπισε μια πρωτεΐνη (CRMP2) και ένα ένζυμο (Ubc9), που και τα δύο παίζουν ρόλο στην ενεργοποίηση του NaV1.7. Η CRMP2 είναι μια πρωτεΐνη που συνδέεται με το NaV1.7 και το μεταφέρει στην κυτταρική μεμβράνη, όπου τα ιόντα νατρίου μεταφέρονται στη συνέχεια στο κύτταρο. Βασιζόμενοι σε αυτή τη γνώση, ο Rajesh Khanna και η ομάδα του ξεκίνησαν να προσδιορίσουν εάν θα μπορούσαν να ρυθμίσουν άμεσα τη δραστηριότητα του NaV1.7 εμποδίζοντας το Ubc9 να αλληλεπιδρά με την CRMP2. Εξέτασαν 50.000 υπάρχοντα μικρά μόρια για την αναγνώριση αυτών με δομή παρόμοια με το Ubc9.
Σημασία των ευρημάτων
Τα ευρήματα της μελέτης αποτελούν ένα σημαντικό βήμα για τη βελτιστοποίηση της δυνατότητας της ένωσης ως αναλγητικό φάρμακο. Στο επόμενο στάδιο, οι ερευνητές θα υποβάλουν αίτηση για έγκριση από την Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων για να ξεκινήσουν κλινικές δοκιμές. Εάν όλα πάνε όπως έχουν σχεδιάσει, βρισκόμαστε πολύ κοντά σε μια ανακάλυψη που ανακουφίζει τους ανθρώπους από τον χρόνιο πόνο χωρίς την επιπρόσθετη ανησυχία του εθισμού. Αν και τα οπιοειδή έχουν κριθεί αποτελεσματικά, εντούτοις η κατάχρηση τέτοιων ουσιών μακροπρόθεσμα είναι ανησυχητική. Συνεπώς, μια εναλλακτική που εξαλείφει αυτόν τον κίνδυνο είναι ιδανική.