بحران جهانی اعتیاد به اوپیوئیدها، دانشمندان را بر آن داشته تا راهکارهای جدیدی برای مقابله با اثرات مخرب این داروها بیابند. یکی از این راهکارها، استفاده از مولکول‌های کوچکی به نام نانوبادی است که توانایی اتصال قوی و پایدار به گیرنده‌های اوپیوئید را دارند. این مولکول‌ها با مسدود کردن این گیرنده‌ها، از اتصال اوپیوئیدها به آن‌ها جلوگیری کرده و در نتیجه، اثرات مخرب این داروها را کاهش می‌دهند.
در مطالعه‌ای که توسط محققان دانشگاه ژنو انجام شده است، یک نانوبادی به نام NbE شناسایی شده است که به طور خاص به گیرنده‌های اوپیوئید متصل می‌شود. دانشمندان با استفاده از روش‌های پیشرفته ساختاری، مکانیسم دقیق اتصال این نانوبادی به گیرنده را شناسایی کرده‌اند. این یافته‌ها به محققان اجازه می‌دهد تا مولکول‌های کوچک‌تری را طراحی کنند که همان عملکرد نانوبادی NbE را داشته باشند و در عین حال، از مزایای بیشتری برخوردار باشند.
مولکول‌های کوچک طراحی شده توسط محققان دانشگاه ژنو، پتانسیل بالایی برای درمان اعتیاد به اوپیوئیدها و کاهش عوارض جانبی مصرف این داروها دارند. این مولکول‌ها می‌توانند به عنوان جایگزینی موثر برای نالوکسون، داروی رایج برای درمان اورژانسی مصرف بیش از حد اوپیوئیدها، مورد استفاده قرار گیرند.
در این مطالعه، محققان به این نتیجه رسیده‌اند که با طراحی دقیق مولکول‌ها، می‌توان آن‌ها را به گونه‌ای مهندسی کرد که به طور موثر به سلول‌های عصبی هدف در مغز برسند و اثرات درمانی مطلوب را ایجاد کنند.
در ادامه این مقاله، به بررسی دقیق‌تر مکانیسم عمل نانوبادی NbE، روش‌های طراحی مولکول‌های کوچک و پتانسیل‌های درمانی این مولکول‌ها خواهیم پرداخت.
نانوبادی کشف شده که می‌تواند عوارض جانبی اوپیوئیدها را محدود کند
اپیوئیدها (Opioids) : دسته بزرگی از داروها هستند که برای تسکین دردهای شدید، از جمله دردهای ناشی از جراحی یا بیماری‌های مزمن، استفاده می‌شوند. این داروها با تقلید از اثرات مواد شیمیایی طبیعی در مغز به نام اندورفین‌ها عمل می‌کنند و باعث کاهش احساس درد می‌شوند.
اگرچه اپیوئیدها برای تسکین درد بسیار موثر هستند، اما استفاده طولانی‌مدت یا نادرست از آن‌ها می‌تواند عوارض جانبی جدی ایجاد کند، از جمله:
- اعتیاد: یکی از جدی‌ترین عوارض جانبی اپیوئیدها اعتیاد است که می‌تواند به مشکلات جدی سلامتی و اجتماعی منجر شود.
- تحمل: با گذشت زمان، بدن به اپیوئیدها مقاوم می‌شود و برای رسیدن به همان اثر درمانی، به دوزهای بالاتر نیاز دارد.
- عوارض تنفسی: اپیوئیدها می‌توانند تنفس را کند کرده و در موارد شدید منجر به مرگ شوند.
- یبوست: یبوست یکی از عوارض شایع اپیوئیدها است.
- تهوع و استفراغ: برخی از افراد هنگام مصرف اپیوئیدها دچار تهوع و استفراغ می‌شوند.
- خواب‌آلودگی: اپیوئیدها می‌توانند باعث خواب‌آلودگی و کاهش هوشیاری شوند.
گروه های مختلف اوپیوئید
محققان دانشگاه ژنو (UNIGE)مولکولی به نام نانوبادی NbE کشف کرده‌اند که به گیرنده‌های سلولی که معمولاً به اوپیوئیدها متصل می‌شوند، محکم و پایدار متصل می‌شود و در نتیجه فعالیت این داروها را مسدود می‌کند.
علاوه بر این، دانشمندان توانستند مولکول‌های حتی کوچک‌تری ایجاد کنند که همان خواص را حفظ می‌کنند، که می‌تواند در کاهش اثرات مضر اوپیوئیدها بسیار مؤثرتر از درمان‌های فعلی باشد.
میریام استوبر( Miriam Stoeber) ، استاد دانشگاه ژنو و هماهنگ‌کننده این پروژه، توضیح می‌دهد: “ما باید فوراً مولکول‌های جدیدی را برای کاهش بهتر عوارض جانبی برای بیماران و مدیریت خطرات مرتبط با مصرف بیش از حد اوپیوئیدها توسعه دهیم.”
ایشان همچنان ادامه دادند: “برای درک نحوه عملکرد یک مولکول، باید بدانیم که چگونه بر سلول‌های مغز تأثیر می‌گذارد. در مطالعه ما، ما از پروتئین‌های طبیعی کوچکی استفاده کردیم که از آنتی‌بادی‌های شتر یا لاما گرفته شده‌اند، به نام نانوبادی‌ها، که به طور خاص برای اتصال به گیرنده هدف روی سطح سلول طراحی شده‌اند.”
قدرت اتصال قوی نانوبادی NbE
محققان دانشگاه ژنو دریافتند که NbE، یکی از نانوبادی‌های مورد مطالعه، توانایی منحصر به فرد اتصال محکم و پایدار به گیرنده‌های خاص اوپیوئید را دارد، به طوری که از اتصال اوپیوئیدها به این گیرنده‌های یکسان جلوگیری می‌کند و در نتیجه فعالیت دارو را مسدود می‌کند.
آندریاس بولاند، استاد دانشگاه ژنو و همکار نویسنده این مطالعه، می‌گوید: “برای تعیین نحوه اتصال NbE به هدف خود، ما از روش‌های زیست‌شناسی ساختاری با وضوح بالا استفاده کردیم، به لطف مرکز جدید تصویربرداری دوبوشه.”
“ما یک حالت اتصال منحصر به فرد را شناسایی کردیم که در آن فقط بخش کوچکی از نانوبادی مسئول انتخاب صحیح گیرنده است. دانستن دقیق اینکه کدام قسمت از نانوبادی در خطر است، به ما اجازه می‌دهد تا روش‌های جدیدی را برای القای همان اثرات با داروها تصور کنیم.”
NbE (قرمز) به گیرنده خاصی که مسئول عمل اوپیوئید است (آبی) متصل می‌شود و مولکول‌های کوچک دیگر (سفید/زرد/قرمز) را مسدود می‌کند.
مولکول‌های کوچک، اثرات بزرگ
در حالی که نانوبادی‌ها به طور قابل توجهی کوچکتر از آنتی‌بادی‌ها هستند، هنوز هم نسبتاً بزرگ هستند. تولید آن‌ها می‌تواند هزینه بر باشد و ممکن است به طور کامل به بافت هدف در بدن نرسند.
تیم تحقیقاتی دانشگاه ژنو، در همکاری با تیم پروفسور استیون باله (Steven Ballet) از دانشگاه بروکسل، مجموعه ای از مولکول‌های حتی کوچکتر را که قسمت کلیدی NbE را برای اتصال انتخابی به گیرنده‌های اوپیوئید تقلید می‌کنند، به صورت آزمایشگاهی سنتز کردند.
استوبر نتیجه می‌گیرد: “با مسدود کردن پایدار گیرنده‌های اوپیوئید، مولکول‌های جدید ما می‌توانند عوارض جانبی مضر اوپیوئیدها را معکوس یا کاهش دهند. در صورت مصرف بیش از حد، آن‌ها می‌توانند یک گزینه بهتر و طولانی‌تر از نالوکسون، دراستفاده ازدرمان فعلی ، ارائه دهند. ما اکنون ساختار آن‌ها را برای بهبود بیشتر کارایی آن‌ها و تسهیل تحویل آن‌ها به سلول‌های عصبی هدف در مغز اصلاح خواهیم کرد.”
تهییه و تنظیم:
- رضا بیرم آبادی
