Препарат имитирует каннабис для облегчения боли без побочных эффектов: исследование на мышах указывает на эффективную альтернативу опиоидам
Лечение хронической боли по-прежнему во многом зависит от опиоидов. Несмотря на свою эффективность, они вызывают сильную зависимость и потенциально смертельны при неправильном использовании.
В стремлении разработать безопасную и эффективную альтернативу опиоидам исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе и Стэнфордского университета разработали соединение, которое имитирует природную молекулу, содержащуюся в растении каннабис , используя его обезболивающие свойства, не вызывая при этом привыкания или побочных эффектов, изменяющих сознание у мышей.
Хотя необходимы дополнительные исследования, соединение обещает быть не вызывающим привыкания обезболивающим средством, которое может помочь примерно 50 миллионам человек в США, страдающим от хронической боли. Исследование опубликовано в Nature .
«Существует острая необходимость в разработке не вызывающих привыкания методов лечения хронической боли, и это было основным направлением работы моей лаборатории на протяжении последних 15 лет», — сказал старший автор исследования Сусрута Маджумдар, доктор философии, профессор анестезиологии в медицинском университете Вашингтона.
«Созданное нами специально разработанное соединение прикрепляется к рецепторам, уменьшающим боль в организме, но по своей конструкции оно не может достичь мозга. Это означает, что соединение избегает психоактивных побочных эффектов, таких как изменения настроения, и не вызывает привыкания, поскольку не воздействует на центр вознаграждения мозга».
Опиоиды притупляют ощущение боли в мозге и захватывают систему вознаграждения мозга, вызывая выброс дофамина и чувство удовольствия, которые делают наркотики такими вызывающими привыкание. Несмотря на широко распространенные предупреждения общественного здравоохранения и внимание СМИ, сосредоточенное на опасностях опиоидной зависимости, многочисленные случаи смерти от передозировки все еще происходят.
В 2022 году около 82 000 смертей в США были связаны с опиоидами. Вот почему ученые так усердно работают над разработкой альтернативных методов лечения боли.
«На протяжении тысячелетий люди обращались к марихуане как к средству лечения боли», — пояснил соавтор Роберт У. Джеро, доктор философии, профессор анестезиологии имени доктора Сеймура и Роуз Т. Браун и директор Медицинского центра боли Вашингтонского университета.
«Клинические испытания также оценивали, обеспечивает ли каннабис долгосрочное облегчение боли. Но неизбежно, что психоактивные побочные эффекты каннабиса были проблематичными, что не позволяло рассматривать каннабис как жизнеспособный вариант лечения боли. Однако мы смогли преодолеть эту проблему».
Свойства марихуаны, изменяющие сознание, обусловлены природными молекулами, которые содержатся в растении каннабис и называются молекулами каннабиноидов. Они связываются с рецептором, называемым каннабиноидным рецептором один (CB1), на поверхности клеток мозга и на нервных клетках, воспринимающих боль, по всему телу.
Работая с коллегами из Стэнфордского университета, соавтор Випин Рангари, доктор философии, научный сотрудник постдокторской программы по медицине Вашингтонского университета в лаборатории Маджумдара, разработал молекулу каннабиноида с положительным зарядом, что не позволяет ей пересекать гематоэнцефалический барьер и попадать в мозг, но в то же время позволяет молекуле взаимодействовать с рецепторами CB1 в других частях организма.
Модифицировав молекулу таким образом, чтобы она связывалась только с чувствительными к боли нервными клетками за пределами мозга, исследователи добились облегчения боли без побочных эффектов, изменяющих сознание.
Они протестировали модифицированное синтетическое каннабиноидное соединение на мышах с болями, вызванными повреждением нервов, и мигренями, измеряя повышенную чувствительность к прикосновению как показатель боли.
Применение обычно неболезненного стимула позволяет исследователям косвенно оценить боль у мышей. В обеих моделях мышей инъекции модифицированного соединения устраняли гиперчувствительность к прикосновению.
Для многих обезболивающих средств, особенно опиоидов, толерантность к ним со временем может ограничить их долгосрочную эффективность и потребовать более высоких доз лекарств для достижения того же уровня облегчения боли.
В этом исследовании модифицированное соединение обеспечивало длительное облегчение боли — у животных не было никаких признаков развития толерантности, несмотря на лечение соединением дважды в день в течение девяти дней. Это многообещающий признак того, что молекулу можно использовать в качестве не вызывающего привыкания препарата для облегчения хронической боли , которая требует постоянного лечения в течение долгого времени.
Устранение толерантности к соединению стало результатом индивидуального дизайна соединения. Сотрудники Стэнфорда провели сложное вычислительное моделирование, которое выявило скрытый карман на рецепторе CB1, который может служить дополнительным местом связывания.
Скрытый карман, подтвержденный структурными моделями, приводит к снижению клеточной активности, связанной с развитием толерантности, по сравнению с обычным местом связывания, но он считался недоступным для каннабиноидов. Исследователи обнаружили, что карман открывается на короткие периоды времени, позволяя модифицированному каннабиноидному соединению связываться, тем самым минимизируя толерантность.
Разработка молекул, которые снимают боль с минимальными побочными эффектами, является сложной задачей, сказал Маджумдар. Исследователи планируют в дальнейшем развивать соединение в виде перорального препарата, который можно будет оценить в клинических испытаниях .