אופיואידים ידועים זה מכבר כחומרים טבעיים בעלי השפעה פרמקולוגית משמעותית. הם שימשו כמשככי כאבים יעילים. דוגמה בולטת מאוד היא המורפיום, שבודד וסונתז לראשונה בתחילת המאה ה-19. זוהי הקלה עבור חולים קשים בשלבים האחרונים של חייהם. עם זאת, כאשר נעשה שימוש לא מתאים באופיואידים הם עלולים לגרום להתמכרות ואף להתפתחות של תופעות לא רצויות חמורות ביותר, כגון דיכאון נשימתי. בארצות הברית, אופיואידים זכו בעבר לקידום נרחב בתקשורת, וכתוצאה מכך, נרשמו לעתים קרובות לטיפול במה שהיו למעשה הפרעות קלות. על פי המרכז לבקרת מחלות ומניעתן (CDC), היו כמעט 645,000 מקרי תמותה עקב מנת יתר של אופיואידים בארצות הברית בין 1999 ל-2021. ומשבר האופיואידים הגיע גם לגרמניה. הבעיה העיקרית היא סמי רחוב והעובדה שהרואין האופיואיד הסינטטי, במיוחד, נחתך עם אופיואידים אחרים וזולים יותר, כמו פנטניל. בעוד מנה של 200 מיליגרם הרואין היא קטלנית, רק שני מיליגרם של פנטניל יכולים להרוג. בשנת 2022, יותר מ-1,000 אנשים מתו בגרמניה כתוצאה מצריכת אופיואידים.
החל ממאגר מידע של 40,000 חומרים טבעיים
ממשלות הציגו אמצעים כדי להכיל מגיפה זו. עם זאת, שיעורי ההתמכרות לאופיואידים גבוהים. אחרים סובלים מכאב קיצוני שיש להקל עליו. לכן יש צורך דחוף במשככי כאבים בטוחים. חוקרים מאוניברסיטת יוהנס גוטנברג מיינץ (JGU) – עם תמיכה כספית של קבוצת הדרכה למחקר "מדעי החיים – כתיבת חיים", במימון קרן המחקר הגרמנית (DFG) – התקדמו כעת לעבר מטרה זו. "מוצר טבעי בשם אניקווינזולין B המבודד מהפטרייה הימית אספרגילוס נידולנס ממריץ את הקולטנים לאופיואידים וייתכן שבכך ניתן יהיה להשתמש בו במקום אופיואידים בעתיד", הסבירה רוקסנה דמיסקו, חברה בצוות המחקר בראשות פרופסור תומס אפרת'.
בחיפוש אחר תרכובות חדשות, הצוות התחיל עם מאגר מידע כימי של יותר מ-40,000 חומרים טבעיים. מטרתם הייתה לקבוע באיזו יעילות כל חומר ייקשר לקולטן המתאים. ובנוסף, היה עליהם לוודא אם לאלה יש את התכונות הנדרשות לתרופה פרמצבטית. תרכובת כזו חייבת להיות מסיס במים במידה מסוימת, למשל. מחקר זה הצריך חישובים בצורה של קירובים, כאשר התוצאות נעשות מדויקות יותר ככל שבוצעו חישובים אלו בתדירות גבוהה יותר. כל חומר היה נושא לכ-750,000 חישובים בודדים. מספר עצום כזה של חישובים יעלה בהרבה על הקיבולת של מחשב רגיל. לכן, הצוות השתמש במחשב העל MOGON ב-JGU. 100 המוצרים המועמדים המובילים של חישובים אלה הוערכו לאחר מכן באמצעות שיטות אנליטיות אחרות.
חקירה מפורטת נוספת במעבדה
עשרת הגדולים שהתקבלו מצאו את דרכם למעבדה, שם עברו ניתוח ביוכימי. העדיפות הראשונית הייתה לבסס בטיחות. באמצעות תכשירים של תאי כליה אנושיים, בדקו החוקרים האם ריכוזים גבוהים יותר של כל חומר יתבררו כרעילים לתאים ואף יהרגו אותם. לבסוף, שני היבטים נוספים היו צריכים להיבחן.
היינו צריכים לאשר כי אנרגיית הקישור הגבוהה של החומרים לקולטני הכאב שנחזו על ידי החישובים התיאורטיים הופקה למעשה גם בעולם הפיזי האמיתי".
פרופסור תומס אפרת', ראש מחלקת JGU לביולוגיה פרמצבטית
עם זאת, קישור של חומר לקולטנים אינו מספיק לבדו. הקישור חייב להשפיע גם על תפקוד הקולטנים. לפיכך, צוות המחקר השתמש במערכת בדיקה שנייה כדי להעריך האם קיים סוג של עיכוב של פעילות ביולוגית המתרחשת בשימוש באופיואידים. אחת משתי התרכובות עברה את כל הבדיקות בצורה מעולה: אניקווינזולין B, החומר הקיים בפטרייה הימית אספרגילוס נידולנס.
"תוצאות החקירות שלנו מצביעות על כך שלחומר הזה עשויות להיות השפעות דומות לאלו של אופיואידים. יחד עם זאת, הוא גורם להרבה פחות תגובות לא רצויות", סיכמה רוקסנה דמיסקו.
מאמר המחקר המקביל פורסם לאחרונה ב ChemMedChem.
