Naukowcy z Charité - Universitätsmedizin Berlin i Zuse Institute Berlin opracowali nową generację leków przeciwbólowych. Naukowcy wykorzystali symulacje komputerowe do opracowania nowych opioidów, które będą działać tylko w miejscach dotkniętych urazem lub stanem zapalnym. Leki te mogą zapobiegać występowaniu efektów ubocznych związanych z mózgiem i jelitami, zwykle związanych z konwencjonalnymi opioidami. Udowodniono także, że nowa generacja leków jest skuteczna w badaniach przedklinicznych. Wyniki tych badań opublikowano w Pain and Scientific Reports.

Opioidy są klasą leków o silnych właściwościach przeciwbólowych. Są one stosowane głównie w leczeniu bólu związanego z uszkodzeniem tkanek i zapaleniem, na przykład w wyniku operacji lub raka. Do częstych działań niepożądanych związanych z ich stosowaniem należą: senność, nudności, zaparcia, uzależnienie oraz w niektórych przypadkach zatrzymanie oddechu. Zespół badawczy ma nadzieję opracować nowe rodzaje leków przeciwbólowych, które będą działać bez wywoływania niebezpiecznych skutków ubocznych. Współpracując z Zuse Institute Berlin, naukowcy wykorzystali symulacje komputerowe do opracowania dwóch nowych opioidów. W obu przypadkach naukowcy wykorzystali fentanyl jako cząsteczkę wyjściową.

Naukowcy postawili hipotezę, że uszkodzone tkanki lub w stanie zapalnym wykazują silniejsze oddziaływanie między "agonistami opioidowymi" - substancjami, które wywołują efekt łagodzenia bólu - i receptorami opioidowymi, z którymi się wiążą. Symulacje komputerowe sugerują, że jest to spowodowane zwiększoną koncentracją protonów w stanach zapalnych tkanek, co prowadzi do niższych wartości pH niż w zdrowych tkankach, co powoduje kwaśny odczyn. Cząsteczki opioidów muszą zostać poddane protonowaniu, zanim będą mogły wiązać się i aktywować receptory opioidowe. Naukowcy wykorzystali tę wiedzę do zaprojektowania dwóch leków, które istniałyby tylko w stanie protonowanym w obecności stanu zapalnego. Ogranicza to aktywację receptora opioidowego do miejsc uszkodzenia tkanki lub stanu zapalnego, a nie do receptorów w mózgu lub jelicie.

"Nasza innowacyjna metoda projektowania zapewnia solidną podstawę dla nowej generacji leków przeciwbólowych" - informuje prof. Stein. Dodaje: "Leki te mogą pomóc nam zarówno uniknąć niebezpiecznych skutków ubocznych konwencjonalnych opioidów, jak i ograniczyć komplikacje, a także pomogą nam powstrzymać kryzys opioidów, co jest szczególnie widoczne w Stanach Zjednoczonych".

Naukowcy mają nadzieję dalej opracowywać nowo powstałe leki, aby udostępnić je pacjentom. Planują również pogłębienie wiedzy na temat procesów molekularnych leżących u podstaw złożonych interakcji obserwowanych w stanach zapalnych tkanek, w nadziei, że mogą one w stanie wspierać optymalizację opioidów dzięki uzyskanym wglądom. Wyniki badań będą również korzystne pod kątem innych leków np. tych stosowanych w nadciśnieniu tętniczym.

Źródło: sciencedaily.com