Tydens die pandemie gebruik dokters oortapte monoklonale teenliggaampies (laboratorium-geproduseerde teenliggaampies) om pasiënte te help om COVID-19-infeksie te beveg. Nou probeer UC Davis-navorsers om monoklonale teenliggaampies te skep wat kan help om chroniese pyn te beveg. Die doel is om 'n nie-verslawende maandelikse pynverligter te ontwikkel wat opioïede kan vervang.
Die projek word gelei deur Vladimir Yarov-Yarovoi en James Trimmer, professore in die Departement Fisiologie en Biologie van Membraan aan die Universiteit van Kalifornië, Davis Skool vir Geneeskunde. Hulle het 'n multidissiplinêre span saamgestel wat baie van dieselfde navorsers ingesluit het wat probeer het om tarantula-gif in pynstillers te verander.
Vroeër vanjaar het Yarov-Yarovoy en Trimmer 'n toekenning van $1,5 miljoen van die National Institutes of Health se HEAL-program ontvang, wat 'n aggressiewe poging is om wetenskaplike oplossings te versnel om die land se opioïedkrisis te beperk.
As gevolg van chroniese pyn, kan mense verslaaf raak aan opioïede. Die Centers for Disease Control se Nasionale Sentrum vir Gesondheidstatistiek skat dat daar in 2021 107 622 dwelm-oordosissterftes in die Verenigde State sal wees, byna 15% meer as die geraamde 93 655 sterftes in 2020.
"Onlangse deurbrake in strukturele en rekenaarbiologie - die gebruik van rekenaars om biologiese stelsels te verstaan en te modelleer - het die grondslag gelê vir die toepassing van nuwe metodes vir die skep van teenliggaampies as uitstekende geneesmiddelkandidate vir die behandeling van chroniese pyn," het Yarov gesê. Yarovoy, die hoofpresteerder van die Sai-toekenning.
"Monoklonale teenliggaampies is die vinnigste groeiende gebied van die farmaseutiese industrie en bied baie voordele bo klassieke kleinmolekule medisyne," het Trimmer gesê. Kleinmolekule dwelms is middels wat selle maklik binnedring. Hulle word wyd gebruik in medisyne.
Oor die jare het Trimmer se laboratorium duisende verskillende monoklonale teenliggaampies vir 'n verskeidenheid doeleindes geskep, maar dit is die eerste poging om 'n teenliggaam te skep wat ontwerp is om pyn te verlig.
Alhoewel dit futuristies lyk, het die Amerikaanse voedsel- en dwelmadministrasie monoklonale teenliggaampies goedgekeur vir die behandeling en voorkoming van migraine. Die nuwe middels werk op 'n proteïen wat met migraine geassosieer word, genoem die kalsitonien-geenverwante peptied.
Die UC Davis-projek het 'n ander doelwit - spesifieke ioonkanale in senuweeselle genoem spanning-gehekte natriumkanale. Hierdie kanale is soos "porieë" op senuweeselle.
“Senuweeselle is verantwoordelik vir die oordrag van pynseine in die liggaam. Potensiaal-omheinde natriumioonkanale in senuweeselle is sleuteloordraers van pyn,” verduidelik Yarov-Yarovoy. "Ons doel is om teenliggaampies te skep wat op molekulêre vlak aan hierdie spesifieke oordragplekke bind, hul aktiwiteit inhibeer en die oordrag van pynseine blokkeer."
Die navorsers het gefokus op drie spesifieke natriumkanale wat met pyn geassosieer word: NaV1.7, NaV1.8 en NaV1.9.
Hulle doel is om teenliggaampies te skep wat by hierdie kanale pas, soos 'n sleutel wat 'n slot oopsluit. Hierdie geteikende benadering is ontwerp om die oordrag van pynseine deur die kanaal te blokkeer sonder om in te meng met ander seine wat deur senuweeselle oorgedra word.
Die probleem is dat die struktuur van die drie kanale wat hulle probeer blokkeer baie kompleks is.
Om hierdie probleem op te los, wend hulle hulle tot die Rosetta- en AlphaFold-programme. Met Rosetta ontwikkel navorsers komplekse virtuele proteïenmodelle en ontleed watter modelle die beste geskik is vir die NaV1.7, NaV1.8 en NaV1.9 neurale kanale. Met AlphaFold kan navorsers onafhanklik proteïene toets wat deur Rosetta ontwikkel is.
Sodra hulle 'n paar belowende proteïene geïdentifiseer het, het hulle teenliggaampies geskep wat dan getoets kon word op neurale weefsel wat in die laboratorium geskep is. Menslike proewe sal jare duur.
Maar navorsers is opgewonde oor die potensiaal van hierdie nuwe benadering. Nie-steroïdale anti-inflammatoriese middels (NSAIDs), soos ibuprofen en acetaminophen, moet verskeie kere per dag geneem word om pyn te verlig. Opioïede pynstillers word gewoonlik daagliks geneem en hou 'n risiko van verslawing in.
Monoklonale teenliggaampies kan egter vir meer as 'n maand in die bloed sirkuleer voordat hulle uiteindelik deur die liggaam afgebreek word. Die navorsers het van pasiënte verwag om die pynstillende monoklonale teenliggaam een keer per maand self toe te dien.
"Vir pasiënte met chroniese pyn, dit is presies wat jy nodig het," sê Yarov-Yarovoy. “Hulle ervaar pyn nie vir dae nie, maar vir weke en maande. Daar word verwag dat sirkulerende teenliggaampies pynverligting sal kan bied wat vir etlike weke duur.”
Ander spanlede sluit in Bruno Correia van EPFL, Steven Waxman van Yale, William Schmidt van EicOsis en 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 en Robert Stewart van UC Davis.
Out of business hours, holidays and weekends: hs-publicaffairs@ucdavis.edu916-734-2011 (ask a public relations officer)
Postyd: 29-Sep-2022