Bagaimana toksin yang mematikan dapat membantu dalam krisis opioid
Dengan adanya krisis opioid yang menjadi perhatian, para saintis mencari cara baru untuk mengatasi kesakitan. Satu kumpulan mengalihkan perhatiannya kepada racun mematikan yang berlaku secara semula jadi pada beberapa makhluk laut. Kajian terbaru pada tikus memberikan hasil yang memberangsangkan.
Opioid adalah pelbagai ubat yang bertindak pada reseptor opioid untuk menghilangkan rasa sakit dengan cepat.
Walaupun berkesan dan selamat ketika orang menggunakannya dengan betul, mereka sangat ketagihan.
Menurut Pusat Kawalan dan Pencegahan Penyakit (CDC), di Amerika Syarikat pada tahun 2017, dua pertiga kematian akibat overdosis dadah melibatkan opioid.
Pada tahun yang sama, 47,000 orang mati kerana overdosis opioid, dan opioid preskripsi berperanan dalam 36% kematian ini.
Menurut National Institute on Drug Abuse, pada tahun 2017, 1.7 juta orang di A.S. mempunyai "gangguan penggunaan bahan yang berkaitan dengan ubat penahan sakit opioid."
Statistik di atas menggarisbawahi keperluan mendesak penggantian opioid yang tidak menimbulkan ketagihan tetapi masih berkesan.
Dr. Daniel Kohane, Ph.D., baru-baru ini mengetuai kajian oleh sekumpulan penyelidik dari Boston Children's Hospital di Massachusetts yang percaya bahawa mereka mungkin telah menemui penyelesaiannya dalam racun yang berasal dari lautan yang mematikan. Para saintis menerbitkan penemuan terbaru mereka dalam jurnal itu Komunikasi Alam.
Tetrodotoxin dalam percubaan
Beberapa makhluk laut yang berbeza, termasuk ikan puffer dan gurita cincin biru, mengandungi tetrodotoxin. Toksin ini menyekat saluran natrium, mencegah saraf membawa impuls.
Setelah tertelan, boleh menyebabkan gejala yang meliputi sakit kepala, muntah, dan sensasi kesemutan di lidah dan bibir. Sekiranya seseorang memakannya dengan cukup, ia boleh menyebabkan penangkapan pernafasan dan kematian.
Tetrodotoxin kira-kira 1.200 kali lebih toksik daripada sianida, yang, mungkin, menjadikannya calon yang tidak mungkin untuk merawat sakit akut.
Kohane telah tertarik dengan potensi terapi sebatian toksik ini untuk beberapa waktu. Berita Perubatan Hari Ini baru-baru ini bertanya kepadanya mengapa tetrodotoxin menarik minatnya, dan dia berkata:
"Tetrodotoxin dan sebatian seperti itu adalah anestetik tempatan yang sangat kuat. Juga, tidak seperti anestetik tempatan konvensional, ia tidak menyebabkan kejang, aritmia jantung, dan kecederaan pada tisu (saraf dan otot). "
Dr. Kohane telah membuktikan dalam penelitian sebelumnya bahawa tetrodotoxin menghasilkan anestesia. Masalahnya, bagaimanapun, adalah ketoksikan bahan kimia yang kuat.
Dalam jumlah yang kecil, melegakan kesakitan adalah ketara, tetapi dalam jumlah yang lebih tinggi, ia boleh membawa maut. Dr. Kohane telah berusaha untuk mengehadkan ketoksikan senyawa tersebut sambil mengekalkan analgesia yang kuat.
Sebagai contoh, dalam kajian sebelumnya, pasukannya membungkus tetrodotoxin dalam membran lipid. Di permukaan membran, mereka menambahkan molekul yang disebut sonosensitizers yang sensitif terhadap bunyi.
Kemudian, mereka menanam kantung kecil di bawah kulit tikus. Seterusnya, menggunakan ultrasound, mereka mencetuskan pembebasan toksin dalam dos kecil, melegakan kesakitan dan mengurangkan ketoksikan.
Dalam kajian lain, Dr. Kohane dan pasukannya menggabungkan dua agen penyekat saraf: tetrodotoxin dan capsaicin (bahan kimia yang memberi lada cili pukulan mereka). Mereka mendapati bahawa kedua-dua sebatian tersebut meningkatkan kesan satu sama lain, menyekat pengaliran saraf lebih banyak daripada jumlah penggunaan kedua-dua ubat secara berasingan.
Mengeluarkan gigi toksin
Walaupun telah bekerja sebelumnya, ketoksikan tetrodotoxin membatasi penggunaannya pada manusia. "Satu pelajaran yang kami pelajari adalah bahawa dengan sistem penghantaran sebelumnya, ubat itu dapat bocor terlalu cepat, yang menyebabkan keracunan sistemik," kata Dr Kohane.
Dr. Kohane, bagaimanapun, tetap gigih. Dalam kajian terbarunya dalam model haiwan, dia dan pasukannya menyatukan tetrodotoxin ke tulang belakang polimer.
Tubuh hanya dapat memutuskan ikatan yang memegang tulang belakang ubat secara beransur-ansur, melepaskan toksin secara perlahan.
"Dalam sistem ini, kami memberikan sejumlah tetrodotoxin secara intravena yang cukup untuk membunuh tikus beberapa kali jika diberikan dalam keadaan tidak terikat, dan binatang sepertinya tidak menyadarinya."
Pengarang utama Dr Daniel Kohane, Ph.D.
Dengan rakan-rakannya, Chao Zhao, Ph.D., dan Andong Liu, Ph.D., Dr. Kohane menguji pelbagai polimer untuk mencapai blok saraf paling lama dengan tahap ketoksikan yang minimum.
Seperti yang dijelaskan oleh Zhao, "Kami dapat memodulasi komposisi polimer untuk mengawal kadar pelepasan."
Langkah keselamatan kimia
Untuk meningkatkan keselamatan lebih jauh, para saintis menambahkan watak ketiga dalam bentuk bahan kimia yang meningkatkan kebolehtelapan tisu saraf. Dengan melakukan ini, toksin dapat masuk ke saraf dengan lebih mudah, dan oleh itu, para penyelidik dapat mengurangkan dos tetrodotoxin.
Seperti yang dijelaskan Dr. Kohane: “Dengan penambah, kepekatan ubat yang tidak efektif menjadi efektif, tanpa meningkatkan ketoksikan sistemik. Setiap ubat yang anda masukkan dalam bungkusan paling banyak mungkin. "
Dengan ramuan polimer, toksin, dan penambah kebolehtelapan ini, satu suntikan di dekat saraf sciatic tikus menyekat saraf selama 3 hari. Yang penting, tidak ada tanda-tanda kerosakan tisu atau keracunan.
Ini masih hari-hari awal, dan kemungkinan lama sebelum tetrodotoxin mengambil pemerintahan opioid, tetapi roda penelitian berubah. Dr. Kohane memberitahu MNT bahawa beberapa kumpulan mencuba tetrodotoxin pada manusia.
Dia menjelaskan bahawa "sebatian serupa, seperti neosaxitoxin, telah digunakan pada manusia untuk anestesia penyusupan […] tetapi masih menjalani ujian klinikal." Ketika kami bertanya kepadanya tentang halangan utama, dia menjawab, "Yang biasa: waktu, wang, proses peraturan."
Kerana 130 orang, rata-rata, mati akibat overdosis opioid setiap hari di A.S., penyelidik perubatan perlu mengikuti setiap penyelidikan sehingga kesimpulannya.
Dr. Kohane memberitahu MNT bahawa dia mempunyai "banyak" pekerjaan susulan yang dirancang, sehingga masa depan terlihat cerah untuk racun yang sangat kuat ini.
