Med opioidkrisen midt i blinken søker forskere etter nye måter å takle smerter på. En gruppe har vendt oppmerksomheten mot et dødelig giftstoff som forekommer naturlig i noen marine skapninger. Den siste studien på rotter gir oppmuntrende resultater.
En rekke marine dyr inneholder tetrodotoxin inkludert den blåringede blekkspruten.
Opioider er en rekke medikamenter som virker på opioidreseptorer for raskt å lindre smerter.
Selv om de er effektive og trygge når folk bruker dem riktig er de svært vanedannende.
I følge Centers for Disease Control and Prevention (CDC) i USA i 2017 involverte to tredjedeler av dødsfallene til overdosering av medikamenter en opioid.
Samme år døde 47 000 mennesker på grunn av opioide overdoser og reseptbelagte opioider spilte en rolle i 36% av disse dødsfallene.
I følge National Institute on Drug Abuse hadde 17 millioner mennesker i USA i 2017 «rusforstyrrelser relatert til reseptbelagte opioid smertestillende midler.»
Statistikken over understreker det presserende behovet for en ikke-avvisende men fortsatt effektiv erstatning for opioider.
Dr. Daniel Kohane doktorgrad 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 toksin. Forskerne publiserte sitt nyeste funn i tidsskriftet Nature Communications.
Tetrodotoksin på prøve
Flere forskjellige sjødyr inkludert pufferfisk og blåringete blekksprut inneholder tetrodotoksin. Dette toksinet blokkerer natriumkanaler og forhindrer nervene i å bære impulser.
Etter svelging kan det forårsake symptomer som inkluderer hodepine oppkast og en prikkende følelse i tungen og leppene. Hvis en person spiser nok av det kan det føre til åndedrettsstans og død.
Tetrodotoxin er omtrent 1200 ganger mer giftig enn cyanid noe som kanskje gjør det til en usannsynlig kandidat å behandle akutte smerter.
Dr. Kohane har vært interessert i det terapeutiske potensialet til denne giftige forbindelsen i noen tid. Medical News Today spurte ham nylig hvorfor tetrodotoxin interesserte ham og han sa:
«Tetrodotoxin og forbindelser som det er veldig potente lokalbedøvelsesmidler. I motsetning til konvensjonelle lokalbedøvelsesmidler forårsaker de ikke anfall hjertearytmier og vev (nerve og muskler).»
Dr. Kohane hadde allerede demonstrert i en tidligere studie at tetrodotoxin produserer anestesi. Problemet er imidlertid den kjemiske potensielle giftigheten.
I små mengder er smertelindring betydelig men i større mengder er den dødelig. Dr. Kohane har forsøkt å begrense forbindelsens toksisitet og samtidig opprettholde sin sterke smertestillende.
I en tidligere studie pakket teamet hans for eksempel tetrodotoksin i en lipidmembran. På overflaten av membranen la de til molekyler kalt sonosensibilisatorer som er følsomme for lyd.
Deretter implanterte de de små sekkene under huden på rotter. Ved å bruke ultralyd utløste de giftstoffets frigjøring i små doser lindret smerte og minimerte toksisiteten.
I en annen studie kombinerte Dr. Kohane og teamet hans to nerveblokkerende midler: tetrodotoxin 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 medisinene hver for seg.
Å fjerne tennene for et giftstoff
Til tross for hans tidligere arbeid som det fremgår begrenser tetrodotoxins toksisitet bruken hos mennesker. «En leksjon vi lærte er at med våre tidligere leveringssystemer kan stoffet lekke ut for raskt noe som fører 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 polymerryggrad.
Kroppen kan bare bryte ned bindingene som holder ryggraden til stoffet gradvis og slipper giftstoffet sakte.
«I dette systemet ga vi en mengde tetrodotoxin intravenøst ??som ville være nok til å drepe en rotte flere ganger hvis de ble gitt i ubundet tilstand og dyrene så ikke ut til å legge merke til det.»
Hovedforfatter Dr. Daniel Kohane Ph.D.
Sammen med kollegene Chao Zhao Ph.D. og Andong Liu Ph.D. prøvde Dr. Kohane en rekke polymerer for å oppnå den lengst holdbare nerveblokken med minimalt nivå 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 tetrodotoxin.
Som Dr. Kohane forklarer: «Med forbedringsmidlet blir medikamentkonsentrasjoner som er ineffektive effektive uten å øke systemisk toksisitet. Hver bit medikament du legger i pakker den mest mulige stempel.»
Med denne sammenblandingen av polymer toksin og permeabilitetsforsterker blokkerte en enkelt injeksjon nær isjiasnerven hos rotter nerven i 3 dager. Det var viktig at det ikke var noen tydelige tegn på vevsskade eller toksisitet.
Dette er fremdeles tidlige dager og det vil sannsynligvis ta lang tid før tetrodotoxin vil ta regjeringene fra opioider men forskningshjulene snur. Dr. Kohane fortalte MNT at noen grupper tester tetrodotoksin hos mennesker.
Han forklarte at «lignende forbindelser som for eksempel neosaksitoksin har blitt brukt hos mennesker for infiltrasjonsanestesi … men er fortsatt i kliniske studier.» Da vi spurte ham om de viktigste snublesteinene svarte han: «Det vanlige: tid penger reguleringsprosesser.»
Fordi 130 personer i gjennomsnitt dør av opioid-overdoser hver dag i USA er medisinsk forskere nødt til å følge alle undersøkelseslinjer for å konkludere.
Dr. Kohane fortalte MNT at han har «mye» oppfølgingsarbeid planlagt så fremtiden ser lys ut for dette uvanlig potente giftstoffet.
- Skriv ut
- Tweet