Падчас пандэміі лекары выкарыстоўваюць пераліванне моноклональных антыцелаў (антыцелаў, вырабленых у лабараторыі), каб дапамагчы пацыентам змагацца з інфекцыяй COVID-19. Зараз даследчыкі Каліфарнійскага універсітэта ў Дэвісе спрабуюць стварыць моноклональные антыцелы, якія маглі б дапамагчы змагацца з хранічнай болем. Мэта складаецца ў тым, каб распрацаваць штомесячнае абязбольвальнае, якое не выклікае залежнасці, якое магло б замяніць апіоіды.
Праектам кіруюць Уладзімір Яраў-Яравой і Джэймс Трымер, прафесары кафедры фізіялогіі і біялогіі мембран Медыцынскай школы Дэвіса Каліфарнійскага універсітэта. Яны сабралі міждысцыплінарную каманду, у якую ўвайшлі многія з тых жа даследчыкаў, якія спрабавалі ператварыць яд тарантула ў абязбольвальнае.
Раней у гэтым годзе Яраў-Яравой і Трымер атрымалі грант у памеры 1,5 мільёна долараў ад праграмы HEAL Нацыянальнага інстытута аховы здароўя, якая з'яўляецца агрэсіўнай спробай паскорыць навуковыя рашэнні для стрымлівання апіоіднага крызісу ў краіне.
З-за хранічнай болю людзі могуць стаць залежнымі ад апіоідаў. Паводле ацэнак Нацыянальнага цэнтра статыстыкі аховы здароўя Цэнтра па кантролі за захворваннямі, у 2021 годзе ў Злучаных Штатах будзе 107 622 смерці ад перадазіроўкі наркотыкаў, што амаль на 15% больш, чым прыкладна 93 655 смерцяў у 2020 годзе.
«Нядаўнія прарывы ў структурнай і вылічальнай біялогіі - выкарыстанне кампутараў для разумення і мадэлявання біялагічных сістэм - заклалі аснову для прымянення новых метадаў стварэння антыцелаў у якасці выдатных кандыдатаў у лекі для лячэння хранічнай болю», - сказаў Яраў. Яравога, галоўнага выканаўцы прэміі Саі.
«Моноклональные антыцелы з'яўляюцца найбольш хутка развіваецца вобласцю фармацэўтычнай прамысловасці і прапануюць шмат пераваг перад класічнымі лекамі з малымі малекуламі», - сказаў Трымер. Маленькія малекулы - гэта прэпараты, якія лёгка пранікаюць у клеткі. Яны шырока выкарыстоўваюцца ў медыцыне.
За гэтыя гады лабараторыя Трымера стварыла тысячы розных моноклональных антыцелаў для розных мэтаў, але гэта першая спроба стварыць антыцела, прызначанае для зняцця болю.
Нягледзячы на тое, што гэта выглядае футурыстычна, Упраўленне па кантролі за прадуктамі і лекамі ЗША ўхваліла моноклональные антыцелы для лячэння і прафілактыкі мігрэні. Новыя прэпараты дзейнічаюць на бялок, звязаны з мігрэнню, які называецца пептыдам, звязаным з генам кальцытаніну.
Праект UC Davis мае іншую мэту - спецыфічныя іённыя каналы ў нервовых клетках, званыя вольтаж-залежнымі натрыевымі каналамі. Гэтыя каналы падобныя на «поры» на нервовых клетках.
«Нервовыя клеткі адказваюць за перадачу болевых сігналаў у целе. Іённыя каналы натрыю ў нервовых клетках з патэнцыялам з'яўляюцца ключавымі перадатчыкамі болю», - тлумачыць Яраў-Яравой. «Наша мэта складаецца ў тым, каб стварыць антыцелы, якія звязваюцца з гэтымі спецыфічнымі месцамі перадачы на малекулярным узроўні, душаць іх актыўнасць і блакуюць перадачу болевых сігналаў».
Даследчыкі засяродзіліся на трох канкрэтных натрыевых каналах, звязаных з болем: NaV1.7, NaV1.8 і NaV1.9.
Іх мэта - стварыць антыцелы, якія адпавядаюць гэтым каналам, як ключ, які адмыкае замок. Гэты мэтанакіраваны падыход прызначаны для блакіроўкі перадачы болевых сігналаў праз канал, не перашкаджаючы іншым сігналам, якія перадаюцца праз нервовыя клеткі.
Праблема ў тым, што структура трох каналаў, якія яны спрабуюць перакрыць, вельмі складаная.
Для вырашэння гэтай праблемы звяртаюцца да праграм Rosetta і AlphaFold. З дапамогай Rosetta даследчыкі распрацоўваюць складаныя мадэлі віртуальных бялкоў і аналізуюць, якія мадэлі лепш за ўсё падыходзяць для нервовых каналаў NaV1.7, NaV1.8 і NaV1.9. З AlphaFold даследчыкі могуць самастойна тэставаць вавёркі, распрацаваныя Rosetta.
Пасля таго, як яны вызначылі некалькі перспектыўных бялкоў, яны стварылі антыцелы, якія затым можна было праверыць на нервовай тканіны, створанай у лабараторыі. Выпрабаванні на людзях зоймуць гады.
Але даследчыкі ў захапленні ад патэнцыялу гэтага новага падыходу. Несцероідные супрацьзапаленчыя прэпараты (НПВС), такія як ібупрофен і ацетамінофен, неабходна прымаць некалькі разоў на дзень, каб палегчыць боль. Опіоідные абязбольвальныя звычайна прымаюцца штодня і нясуць рызыку прывыкання.
Аднак моноклональные антыцелы могуць цыркуляваць у крыві больш за месяц, перш чым яны канчаткова расшчапляюцца ў арганізме. Даследчыкі чакалі, што пацыенты будуць самастойна ўводзіць абязбольвальныя моноклональные антыцелы раз у месяц.
«Пацыентам з хранічнай болем гэта менавіта тое, што вам трэба», - сказаў Яраў-Яравой. «Яны адчуваюць боль не днямі, а тыднямі і месяцамі. Чакаецца, што цыркулюючыя антыцелы змогуць забяспечыць палягчэнне болю, якое доўжыцца некалькі тыдняў».
Сярод іншых членаў каманды - Бруна Карэя з EPFL, Стывен Ваксман з Ельскага універсітэта, Уільям Шміт і Хайке Вулф з EicOsis, Брус Хаммак, Тэан Грыфіт, Карэн Вагнер, Джон Т. Сак, Дэвід Дж. Капенхейвер, Скот Фішман, Дэніэл Дж. Танкрэды, Хай Нгуен, Фуонг Тран Нгуен, Дыега Лопес Матэас і Роберт Сцюарт з Каліфарнійскага універсітэта ў Дэвісе.
Out of business hours, holidays and weekends: hs-publicaffairs@ucdavis.edu916-734-2011 (ask a public relations officer)
Час публікацыі: 29 верасня 2022 г