Meðan á heimsfaraldrinum stendur nota læknar einstofna mótefni (mótefni framleidd á rannsóknarstofu) til að hjálpa sjúklingum að berjast gegn COVID-19 sýkingu. Nú eru vísindamenn UC Davis að reyna að búa til einstofna mótefni sem gætu hjálpað til við að berjast gegn langvarandi sársauka. Markmiðið er að þróa mánaðarlega verkjalyf sem ekki er ávanabindandi sem gæti komið í stað ópíóíða.
Verkefnið er stýrt af Vladimir Yarov-Yarovoi og James Trimmer, prófessorum við deild lífeðlisfræði og líffræði himnu við háskólann í Kaliforníu, Davis School of Medicine. Þeir söfnuðu saman þverfaglegu teymi sem innihélt marga af sömu rannsakendum og voru að reyna að breyta tarantúlu eitri í verkjalyf.
Fyrr á þessu ári fengu Yarov-Yarovoy og Trimmer 1,5 milljón dollara styrk frá HEAL áætlun National Institute of Health, sem er árásargjarn tilraun til að flýta fyrir vísindalegum lausnum til að halda aftur af ópíóíðkreppunni í landinu.
Vegna langvarandi sársauka getur fólk orðið háð ópíóíðum. National Center for Health Statistics, Centers for Disease Control, áætlar að það verði 107.622 dauðsföll af ofskömmtun lyfja í Bandaríkjunum árið 2021, næstum 15% fleiri en áætlað er að 93.655 dauðsföll árið 2020.
„Nýleg bylting í byggingar- og reiknilíffræði - notkun tölva til að skilja og líkana líffræðileg kerfi - hafa lagt grunninn að beitingu nýrra aðferða til að búa til mótefni sem framúrskarandi lyfjaframbjóðendur til að meðhöndla langvarandi sársauka,“ sagði Yarov. Yarovoy, aðalflytjandi Sai verðlaunanna.
„Einstofna mótefni eru ört vaxandi svæði lyfjaiðnaðarins og bjóða upp á marga kosti fram yfir klassísk smásameindalyf,“ sagði Trimmer. Lítil sameindalyf eru lyf sem komast auðveldlega inn í frumur. Þau eru mikið notuð í læknisfræði.
Í gegnum árin hefur rannsóknarstofa Trimmer búið til þúsundir mismunandi einstofna mótefna í margvíslegum tilgangi, en þetta er fyrsta tilraunin til að búa til mótefni sem ætlað er að lina sársauka.
Þrátt fyrir að það líti framúrstefnulegt út, hefur Matvæla- og lyfjaeftirlit Bandaríkjanna samþykkt einstofna mótefni til að meðhöndla og koma í veg fyrir mígreni. Nýju lyfin virka á prótein sem tengist mígreni sem kallast kalsítónín gen-tengt peptíð.
UC Davis verkefnið hefur annað markmið - sérstakar jónarásir í taugafrumum sem kallast spennustýrðar natríumrásir. Þessar rásir eru eins og „holur“ á taugafrumum.
„Taugafrumur bera ábyrgð á að senda sársaukamerki í líkamanum. Hugsanlegar natríumjónagöng í taugafrumum eru lykilmiðlar sársauka,“ útskýrir Yarov-Yarovoy. "Markmið okkar er að búa til mótefni sem bindast þessum tilteknu sendingarstöðum á sameindastigi, hindra virkni þeirra og hindra sendingu sársaukamerkja."
Rannsakendur einbeittu sér að þremur sérstökum natríumgöngum sem tengjast sársauka: NaV1.7, NaV1.8 og NaV1.9.
Markmið þeirra er að búa til mótefni sem passa við þessar rásir, eins og lykil sem opnar lás. Þessi markvissa nálgun er hönnuð til að hindra sendingu sársaukamerkja í gegnum rásina án þess að trufla önnur merki sem send eru í gegnum taugafrumur.
Vandamálið er að uppbygging rásanna þriggja sem þeir eru að reyna að loka fyrir er mjög flókin.
Til að leysa þetta vandamál snúa þeir sér að Rosetta og AlphaFold forritunum. Með Rosetta eru vísindamenn að þróa flókin sýndarpróteinlíkön og greina hvaða líkön henta best fyrir NaV1.7, NaV1.8 og NaV1.9 taugarásirnar. Með AlphaFold geta vísindamenn sjálfstætt prófað prótein þróuð af Rosetta.
Þegar þeir fundu nokkur efnileg prótein, bjuggu þeir til mótefni sem síðan var hægt að prófa á taugavef sem búið var til í rannsóknarstofunni. Mannraunir munu taka mörg ár.
En vísindamenn eru spenntir fyrir möguleikum þessarar nýju nálgunar. Bólgueyðandi lyf sem ekki eru sterar (NSAID), eins og íbúprófen og asetamínófen, verður að taka nokkrum sinnum á dag til að lina sársauka. Ópíóíð verkjalyf eru venjulega tekin daglega og hafa í för með sér hættu á fíkn.
Hins vegar geta einstofna mótefni streymt í blóðinu í meira en mánuð áður en þau eru að lokum brotin niður af líkamanum. Rannsakendur bjuggust við að sjúklingar myndu sjálfir gefa verkjastillandi einstofna mótefnið einu sinni í mánuði.
„Fyrir sjúklinga með langvarandi sársauka er þetta nákvæmlega það sem þú þarft,“ sagði Yarov-Yarovoy. „Þeir upplifa sársauka ekki í marga daga, heldur vikur og mánuði. Búist er við að mótefni í blóðrás geti veitt verkjastillingu sem varir í nokkrar vikur.“
Aðrir liðsmenn eru Bruno Correia hjá EPFL, Steven Waxman hjá Yale, William Schmidt hjá EicOsis og Heike Wolf, Bruce Hammock, Teanne Griffith, Karen Wagner, John T. Sack, David J. Copenhaver, Scott Fishman, Daniel J. Tancredi, Hai Nguyen, Phuong Tran Nguyen, Diego Lopez Mateos og Robert Stewart frá UC Davis.
Out of business hours, holidays and weekends: hs-publicaffairs@ucdavis.edu916-734-2011 (ask a public relations officer)
Birtingartími: 29. september 2022