तीव्र वेदनांसाठी मोनोक्लोनल अँटीबॉडीज ओपिओइड्सची जागा घेऊ शकतात?

साथीच्या आजारादरम्यान, रुग्णांना कोविड-19 संसर्गाशी लढण्यासाठी मदत करण्यासाठी डॉक्टर रक्तसंक्रमित मोनोक्लोनल अँटीबॉडीज (प्रयोगशाळेद्वारे उत्पादित प्रतिपिंडे) वापरत आहेत. आता यूसी डेव्हिस संशोधक मोनोक्लोनल अँटीबॉडीज तयार करण्याचा प्रयत्न करीत आहेत जे तीव्र वेदनांशी लढण्यास मदत करू शकतात. व्यसनमुक्त मासिक वेदनाशामक औषध विकसित करणे हे उद्दिष्ट आहे जे ओपिओइड्सची जागा घेऊ शकेल.
या प्रकल्पाचे नेतृत्व व्लादिमीर यारोव-यारोवोई आणि जेम्स ट्रिमर, कॅलिफोर्निया विद्यापीठ, डेव्हिस स्कूल ऑफ मेडिसिन येथील फिजिओलॉजी आणि मेम्ब्रेन विभागातील प्राध्यापक आहेत. त्यांनी एक बहुविद्याशाखीय संघ एकत्र केला ज्यामध्ये अनेक समान संशोधकांचा समावेश होता जे टारंटुला विषाचे वेदनाशामक औषधांमध्ये रूपांतर करण्याचा प्रयत्न करीत होते.
या वर्षाच्या सुरुवातीला, Yarov-Yarovoy आणि Trimmer यांना नॅशनल इन्स्टिट्यूट ऑफ हेल्थच्या HEAL कार्यक्रमाकडून $1.5 दशलक्ष अनुदान मिळाले, जे देशातील ओपिओइड संकटावर नियंत्रण ठेवण्यासाठी वैज्ञानिक उपायांना गती देण्याचा आक्रमक प्रयत्न आहे.
तीव्र वेदनांमुळे, लोक ओपिओइड्सचे व्यसन करू शकतात. सेंटर्स फॉर डिसीज कंट्रोलच्या नॅशनल सेंटर फॉर हेल्थ स्टॅटिस्टिक्सचा अंदाज आहे की 2021 मध्ये युनायटेड स्टेट्समध्ये 107,622 ड्रग ओव्हरडोज मृत्यू होतील, 2020 मध्ये अंदाजे 93,655 मृत्यूंपेक्षा जवळपास 15% जास्त.
"स्ट्रक्चरल आणि कॉम्प्युटेशनल बायोलॉजीमधील अलीकडील प्रगती - जैविक प्रणाली समजून घेण्यासाठी आणि मॉडेल करण्यासाठी संगणकाचा वापर - दीर्घकालीन वेदनांवर उपचार करण्यासाठी उत्कृष्ट औषध उमेदवार म्हणून अँटीबॉडीज तयार करण्यासाठी नवीन पद्धतींचा वापर करण्यासाठी पाया घातला आहे," यारोव्ह म्हणाले. यारोवॉय, साई पुरस्काराचा मुख्य कलाकार.
"मोनोक्लोनल ऍन्टीबॉडीज हे फार्मास्युटिकल उद्योगाचे सर्वात वेगाने वाढणारे क्षेत्र आहेत आणि क्लासिक लहान रेणू औषधांपेक्षा बरेच फायदे देतात," ट्रिमर म्हणाले. लहान रेणू औषधे अशी औषधे आहेत जी सहजपणे पेशींमध्ये प्रवेश करतात. ते औषधांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.
वर्षानुवर्षे, ट्रिमरच्या प्रयोगशाळेने विविध उद्देशांसाठी हजारो वेगवेगळ्या मोनोक्लोनल अँटीबॉडीज तयार केल्या आहेत, परंतु वेदना कमी करण्यासाठी डिझाइन केलेले अँटीबॉडी तयार करण्याचा हा पहिला प्रयत्न आहे.
जरी ते भविष्यवादी दिसत असले तरी, यूएस फूड अँड ड्रग ॲडमिनिस्ट्रेशनने मायग्रेनच्या उपचार आणि प्रतिबंधासाठी मोनोक्लोनल अँटीबॉडीज मंजूर केले आहेत. नवीन औषधे कॅल्सीटोनिन जनुक-संबंधित पेप्टाइड नावाच्या मायग्रेनशी संबंधित प्रोटीनवर कार्य करतात.
UC डेव्हिस प्रकल्पाचे एक वेगळे उद्दिष्ट आहे - तंत्रिका पेशींमधील विशिष्ट आयन चॅनेल ज्याला व्होल्टेज-गेटेड सोडियम चॅनेल म्हणतात. हे चॅनेल चेतापेशींवरील "छिद्र" सारखे असतात.
"शरीरात वेदना सिग्नल प्रसारित करण्यासाठी मज्जातंतू पेशी जबाबदार असतात. चेतापेशींमधील संभाव्य-गेटेड सोडियम आयन चॅनेल हे वेदनांचे मुख्य ट्रान्समीटर आहेत," यारोव्ह-यारोव्हॉय स्पष्ट करतात. "आमचे उद्दिष्ट हे अँटीबॉडीज तयार करणे आहे जे आण्विक स्तरावर या विशिष्ट ट्रान्समिशन साइट्सशी बांधील आहेत, त्यांच्या क्रियाकलापांना प्रतिबंधित करतात आणि वेदना सिग्नलचे प्रसारण अवरोधित करतात."
संशोधकांनी वेदनांशी संबंधित तीन विशिष्ट सोडियम चॅनेलवर लक्ष केंद्रित केले: NaV1.7, NaV1.8 आणि NaV1.9.
लॉक अनलॉक करणाऱ्या किल्लीप्रमाणे या चॅनेलशी जुळणारे अँटीबॉडीज तयार करणे हे त्यांचे ध्येय आहे. हा लक्ष्यित दृष्टीकोन तंत्रिका पेशींद्वारे प्रसारित इतर सिग्नलमध्ये हस्तक्षेप न करता चॅनेलद्वारे वेदना सिग्नलचे प्रसारण अवरोधित करण्यासाठी डिझाइन केले आहे.
समस्या अशी आहे की ते अवरोधित करण्याचा प्रयत्न करत असलेल्या तीन चॅनेलची रचना खूप गुंतागुंतीची आहे.
या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी, ते Rosetta आणि AlphaFold प्रोग्राम्सकडे वळतात. Rosetta सह, संशोधक जटिल आभासी प्रोटीन मॉडेल्स विकसित करत आहेत आणि NaV1.7, NaV1.8 आणि NaV1.9 न्यूरल चॅनेलसाठी कोणते मॉडेल सर्वात योग्य आहेत याचे विश्लेषण करत आहेत. अल्फाफोल्डसह, संशोधक रोझेटाने विकसित केलेल्या प्रथिनांची स्वतंत्रपणे चाचणी करू शकतात.
एकदा त्यांनी काही आशादायक प्रथिने ओळखल्यानंतर, त्यांनी अँटीबॉडीज तयार केल्या ज्या नंतर प्रयोगशाळेत तयार केलेल्या न्यूरल टिश्यूवर तपासल्या जाऊ शकतात. मानवी चाचण्यांना वर्षे लागतील.
परंतु संशोधक या नवीन पद्धतीच्या संभाव्यतेबद्दल उत्साहित आहेत. वेदना कमी करण्यासाठी नॉन-स्टेरॉइडल अँटी-इंफ्लेमेटरी ड्रग्स (NSAIDs), जसे की ibuprofen आणि acetaminophen, दिवसातून अनेक वेळा घेणे आवश्यक आहे. ओपिओइड वेदनाशामक औषधे सहसा दररोज घेतली जातात आणि व्यसनाचा धोका असतो.
तथापि, मोनोक्लोनल ऍन्टीबॉडीज अखेरीस शरीराद्वारे खंडित होण्यापूर्वी एक महिन्यापेक्षा जास्त काळ रक्तामध्ये फिरू शकतात. संशोधकांनी रुग्णांना महिन्यातून एकदा वेदनाशामक मोनोक्लोनल अँटीबॉडी स्वयं-प्रशासित करण्याची अपेक्षा केली.
"तीव्र वेदना असलेल्या रूग्णांसाठी, आपल्याला नेमके हेच हवे आहे," यारोव-यारोव्हॉय म्हणाले. “त्यांना दिवस नाही तर आठवडे आणि महिने वेदना होतात. अशी अपेक्षा आहे की प्रसारित ऍन्टीबॉडीज अनेक आठवड्यांपर्यंत वेदना कमी करण्यास सक्षम असतील.
इतर टीम सदस्यांमध्ये EPFL चे ब्रुनो कोरीया, येलचे स्टीव्हन वॅक्समन, EicOsis चे विल्यम श्मिट आणि Heike वुल्फ, ब्रुस हॅमॉक, Teanne Griffith, Karen Wagner, John T. Sack, David J. Copenhaver, Scott Fishman, Daniel J. Tancredi, Hai Nguyen, Phuong Tran Nguyen, Diego Lopez Mateos आणि UC Davis चे रॉबर्ट स्टीवर्ट.
Out of business hours, holidays and weekends: hs-publicaffairs@ucdavis.edu916-734-2011 (ask a public relations officer)