גישה חדשה לטיפול בכאב נוירופתי מציעה את האפשרות להקלה על כאבים לא אופיואידים עבור מיליונים

במחקר שפורסם לאחרונה ב PNASחקרו החוקרים את הפעילות הסלקטיבית של ליגנדים של קולטן sigmoid 2 (σ2R) או transmembrane protein 97 (TMEM97) על מודלים של כאב נוירופתי של עכברים, השפעותיהם על נוירונים נוציספטיביים ומנגנון הפעולה לאחר 24 שעות.

רקע כללי

כאב נוירופתי, מצב כרוני, מהווה אתגר טיפולי משמעותי בשל היעילות המוגבלת ותופעות לוואי ניכרות של התרופות הנוכחיות. תרופה חדשה, TMEM97, נמצאה כתרופה אפשרית, עם תפקידים באיתות סידן, הובלת כולסטרול והומאוסטזיס. TMEM97 קשור להפרעות ניווניות כמו אלצהיימר ומחלת פרקינסון.

לגבי המחקר

במחקר הנוכחי, החוקרים בדקו האם יתרונות הכאב האנטי-נוירופתיים של ליגני σ2R/TMEM97 נובעים מהקשירה שלהם ל-σ2R/TMEM97, המציג פעילות אנטי-נווציספציונית במודלים של בעלי חיים. הם חקרו האם מיקוד ל-TMEM97 יכול להקל על הכאב על ידי התערבות בתגובת הלחץ המשולבת (ISR) הקשורה לכאב נוירופתי שנוצר על ידי נזק עצבי טראומטי, מחלות מטבוליות ומצבים אוטואימוניים.

הצוות השתמש במודל עכברי נוקאאוט (KO) של הגן TMEM97 והליגנד המקשר TMEM97, FEM-1689, כדי לחקור קשרים סיבתיים פוטנציאליים של σ2R/TMEM97 עם antinociception במודלים של כאב נוירופתי של עכברים. הם השתמשו בהכלאה של RNAscope באתרו על גרעיני שורש גב אנושיים (DRG) מתורמי איברים כדי לחקור את ביטוי σ2R/TMEM97 ב-nociceptors.

החוקרים פיתחו FEM-1689 בהתבסס על תוצאות חיוביות במודלים של כאב נוירופתי שטופלו ב-UKH-1114. הם בדקו האם ליגנדים σ2R/TMEM97 מפחיתים רגישות יתר לכאב על ידי פעולה על σ2R/TMEM97 באמצעות עכבר TMEM97-KO עולמי. הם טיפלו בחולדות זכר ונקבה מסוג בר ו-TMEM97KO עם זריקות תוך ורידי של FEM-1689 ב-10 ננומטר, 100 ננומטר ו-1,000.0 ננומטר, בהתאם לקישור למטרה למשך 16 שעות.

הצוות חקר האם FEM-1689 יחסום את ISR בנוירונים DRG. הם פיתחו נוירונים של גרעיני שורש גב של עכברים מבעלי חיים מסוג פרא ו-TMEM97KO, ניתנו FEM-1689 למשך 16 שעות, והעריכו שינויים בביטוי של גורם ייזום איקריוטי 2 (p-eIF2α) באמצעות אימונוציטוכימיה (ICC). הם חקרו את הדינמיקה הזמנית של מולקולת FEM-1689 בהורדת ביטוי p-eIF2α. הם העניקו 100 ננומטר FEM-1689 לנוירוני DRG של עכברים מסוג פרא במשך 0.5 שעות, שעה, שלוש שעות, שש שעות, 12 שעות ו-16 שעות ומדדו את הפעילות החיסונית של p-eIF2α.

הצוות בדק האם תרופות נוספות שנקשרות ל-TMEM97 מפחיתות את תגובת הלחץ המשולבת והאם עיכוב ISR היה ספציפי לרגולטורים של TMEM97 המשפרים את האנטי-נוציספציה. ניתוח עגינה חישובית הראה אינטראקציות ברורות של מאפננים FEM-1689 ו-SAS-0132 עם אתרי הקישור המורחבים של TMEM97. הם חקרו האם ההשפעות של תרכובת FEM-1689 על הורדת רמות p-eIF2α עשויות להפחית רגישות יתר מכנית הנגרמת על ידי ISR ו-methylglyoxal (MGO). כדי ליישם את הממצאים שלהם ממחקרי DRG של עכברים על אנשים, הם טיפלו בתאי עצב של שורש גב אנושי של תורמי איברים עם הליגנד המקשר TMEM97 במשך 16 שעות.

תוצאות

FEM-1689 דורש נוכחות של הגן Tmem97 כדי ליצור antinociception במודל הנזק העצבי החסך בעכברים. FEM-1689 דיכא את ה-ISR וקידם את צמיחת הנויריט באמצעות פעולה ספציפית ל-σ2R/TMEM97, הפחתת ביטוי ISR ו-p-eIF2α בנוירונים תחושתיים אנושיים והקלה על מעורבות ISR פתוגנית על ידי MGO. נוסיצפטורים משוערים ל-SCN10A חיוביים ותאי גליה לווייניים מבטאים σ2R/TMEM97.

נוירוני DRG Murine ותאי גליה לווייניים ייצרו חומצה ריבונוקלאית שליח Tmem97 (mRNA) באופן דומה ל-DRG האנושי. ההשפעה האנטי-נוצפית של FEM-1689 במודל SNI הייתה חסרה בעכברי TMEM97KO. הממצאים תומכים במיקוד σ2R/TMEM97 לטיפול בכאב נוירופתי. FEM-1689 היה ספציפי יותר עבור σ2R/TMEM97 מאשר 40 חלבוני CNS, למעט σ1R והטרנספורטר הנוראפינפרין (NET).

בעקבות נזק עצבי, זכר ונקבה TMEM97KO ובעלי חיים מסוג פרא רכשו רגישות יתר מכנית משמעותית ומתמשכת. המינון המוגבר של הליגנד המקשר TMEM97, FEM-1689, תיקן באופן משמעותי רגישות יתר מכנית בעכברים זכרים ונקבות מסוג בר במשך ארבעה ימים לאחר טיפול בודד. עם זאת, FEM-1689 לא הצליח להפחית רגישות יתר מכנית בעכברי TMEM97KO, מה שמצביע על כך שהשפעותיו היו תלויות σ2R/TMEM97.

FEM-1689, תרופה שדיכאה את תגובת הסטרס המשולבת בנוירוני DRG של עכברים, לא גרמה לשינוי ברמות p-ACC או בפעילות מסלול AMPK-p-ACC בנוירוני DRG של עכברים מתורבתים לאחר 16 שעות, מה שמצביע על מסלול נוגד תנועות מובהק. נוירונים TMEM97-KO הציגו רמות p-eIF2α קו בסיס נמוכות יותר מאשר נוירונים מסוג פרא. ISRIB, מעכב ISR, מוריד את רמות p-eIF2α בשני הסוגים. FEM-1689 תיקן ביעילות רגישות יתר לכאב המושרה על ידי MGO ותלוי ISR בנוירונים תחושתיים אנושיים, והדגיש את הפוטנציאל לפיתוח מאפננים TMEM97 לכאב נוירופתי סוכרתי.

ממצאי המחקר הראו ש-FEM-1689, ליגנד σ2R/TMEM97, יכול להפחית כאב מסוג נוירופתי ולחסום את ה-ISR בעכברים. השפעה זו צריכה ויסות ישיר של σ2R/TMEM97, לא σ1R או חלבונים או קולטנים אחרים. FEM-1689 עיכב זרחון eIF2α בתוך גרעיני שורש גב אנושי, והפחית את תגובות הלחץ המשולבות הנגרמות על ידי MGO. מיקוד ל-TMEM97 עשוי להפחית רגישות יתר מכנית אצל הסובלים מכאב על ידי הפחתת ה-ISR.