Pandemijos metu gydytojai naudoja perpiltus monokloninius antikūnus (laboratoriškai pagamintus antikūnus), kad padėtų pacientams kovoti su COVID-19 infekcija. Dabar UC Davis mokslininkai bando sukurti monokloninius antikūnus, kurie galėtų padėti kovoti su lėtiniu skausmu. Tikslas yra sukurti nepriklausomybę sukeliantį mėnesinį skausmą malšinantį vaistą, kuris galėtų pakeisti opioidus.
Projektui vadovauja Kalifornijos universiteto Daviso medicinos mokyklos Membranų fiziologijos ir biologijos katedros profesoriai Vladimiras Yarovas-Yarovoi ir Jamesas Trimmeris. Jie subūrė daugiadalykę komandą, kurioje buvo daug tų pačių tyrinėtojų, kurie bandė tarantulo nuodus paversti vaistais nuo skausmo.
Anksčiau šiais metais Yarov-Yarovoy ir Trimmeris gavo 1,5 milijono JAV dolerių dotaciją iš Nacionalinio sveikatos instituto HEAL programos, kuri yra agresyvus bandymas paspartinti mokslinius sprendimus siekiant suvaldyti opioidų krizę šalyje.
Dėl lėtinio skausmo žmonės gali tapti priklausomi nuo opioidų. Ligų kontrolės centrų Nacionalinis sveikatos statistikos centras apskaičiavo, kad 2021 m. Jungtinėse Valstijose nuo narkotikų perdozavimo mirs 107 622 žmonės, beveik 15 % daugiau nei 93 655 mirtys 2020 m.
„Naujausi struktūrinės ir skaičiavimo biologijos laimėjimai – kompiuterių naudojimas biologinėms sistemoms suprasti ir modeliuoti – padėjo pagrindą taikyti naujus metodus kuriant antikūnus, kaip puikius vaistų kandidatus lėtiniam skausmui gydyti“, – sakė Jarovas. Yarovoy, pagrindinis Sai apdovanojimo atlikėjas.
"Monokloniniai antikūnai yra greičiausiai auganti farmacijos pramonės sritis ir turi daug pranašumų, palyginti su klasikiniais mažos molekulės vaistais", - sakė Trimmeris. Mažos molekulės vaistai yra vaistai, kurie lengvai prasiskverbia į ląsteles. Jie plačiai naudojami medicinoje.
Per daugelį metų Trimmerio laboratorija sukūrė tūkstančius skirtingų monokloninių antikūnų įvairiems tikslams, tačiau tai pirmasis bandymas sukurti antikūną, skirtą skausmui malšinti.
Nors atrodo futuristiškai, JAV maisto ir vaistų administracija patvirtino monokloninius antikūnus, skirtus migrenos gydymui ir profilaktikai. Naujieji vaistai veikia su migrena susijusį baltymą, vadinamą su kalcitonino genu susijusiu peptidu.
UC Davis projektas turi kitą tikslą - specifinius jonų kanalus nervų ląstelėse, vadinamus įtampos valdomais natrio kanalais. Šie kanalai yra tarsi nervų ląstelių „poros“.
„Už skausmo signalų perdavimą organizme atsakingos nervų ląstelės. Nervinėse ląstelėse esantys natrio jonų kanalai yra pagrindiniai skausmo pernešėjai“, – aiškina Yarov-Yarovoy. "Mūsų tikslas yra sukurti antikūnus, kurie prisijungtų prie šių specifinių perdavimo vietų molekuliniu lygiu, slopintų jų aktyvumą ir blokuotų skausmo signalų perdavimą."
Tyrėjai sutelkė dėmesį į tris specifinius natrio kanalus, susijusius su skausmu: NaV1.7, NaV1.8 ir NaV1.9.
Jų tikslas – sukurti šiuos kanalus atitinkančius antikūnus, pavyzdžiui, raktą, kuris atrakina užraktą. Šis tikslinis metodas yra skirtas blokuoti skausmo signalų perdavimą kanalu, netrukdant kitiems signalams, perduodamiems per nervines ląsteles.
Problema ta, kad trijų kanalų, kuriuos jie bando blokuoti, struktūra yra labai sudėtinga.
Norėdami išspręsti šią problemą, jie kreipiasi į Rosetta ir AlphaFold programas. Su Rosetta mokslininkai kuria sudėtingus virtualių baltymų modelius ir analizuoja, kurie modeliai geriausiai tinka NaV1.7, NaV1.8 ir NaV1.9 neuroniniams kanalams. Naudodami AlphaFold, mokslininkai gali savarankiškai išbandyti Rosetta sukurtus baltymus.
Kai jie nustatė keletą perspektyvių baltymų, jie sukūrė antikūnus, kuriuos vėliau buvo galima išbandyti laboratorijoje sukurtuose nerviniuose audiniuose. Bandymai su žmonėmis užtruks metų metus.
Tačiau mokslininkai džiaugiasi šio naujo požiūrio potencialu. Skausmui malšinti kelis kartus per dieną reikia vartoti nesteroidinius vaistus nuo uždegimo (NVNU), tokius kaip ibuprofenas ir acetaminofenas. Opioidiniai skausmą malšinantys vaistai paprastai vartojami kasdien ir kelia priklausomybės riziką.
Tačiau monokloniniai antikūnai gali cirkuliuoti kraujyje ilgiau nei mėnesį, kol galiausiai organizmas juos suskaido. Tyrėjai tikėjosi, kad pacientai kartą per mėnesį patirs skausmą malšinančius monokloninius antikūnus.
"Pacientams, kenčiantiems nuo lėtinio skausmo, tai yra būtent tai, ko jums reikia", - sakė Yarov-Yarovoy. „Jie skausmą patiria ne dienas, o savaites ir mėnesius. Tikimasi, kad cirkuliuojantys antikūnai galės palengvinti skausmą, kuris tęsis kelias savaites.
Kiti komandos nariai yra EPFL atstovas Bruno Correia, Jeilio atstovas Stevenas Waxmanas, EicOsis Williamas Schmidtas ir Heike'as Wolfas, Bruce'as Hammockas, Teanne Griffith, Karen Wagner, Johnas T. Sackas, Davidas J. Copenhaveris, Scottas Fishmanas, Danielis J. Tancredi, Hai Nguyenas, Phuong Tran Nguyen, Diego Lopez Mateos ir Robert Stewart iš UC Davis.
Out of business hours, holidays and weekends: hs-publicaffairs@ucdavis.edu916-734-2011 (ask a public relations officer)
Paskelbimo laikas: 2022-09-29