חוקרים מהאוניברסיטה הלאומית של סינגפור (NUS), בשיתוף עם אוניברסיטת פקינג, סין, גילו תגלית בנוגע לתעלת היונים TRPV1 (חולפת רצפטור פוטנציאל ונילואיד 1) ותפקידה בתפיסת כאב. המחקר חושף כיצד מולקולות ממס יכולות לווסת אותות כאב, ומציעות מסלול פוטנציאלי לגישה בטוחה יותר, לא ממכרת לניהול כאב.
טיפול בכאב הוא היבט קריטי של שירותי הבריאות, המשפיע ישירות על איכות החיים והרווחה הכללית. תעלת היונים TRPV1, החיונית לתחושת כאב, עוברת הרחבת נקבוביות כאשר היא מופעלת, ומאפשרת ליונים ולמולקולות גדולות יותר לעבור דרכן. עם זאת, היכולת של מולקולות מים לחדור לערוץ TRPV1 נותרה לא ברורה.
כדי להתמודד עם זה, צוות המחקר בראשות פרופסור ליו שיאוגאנג מהמחלקה לכימיה של NUS פיתח ננו-המרה מעלה המסוגלת להבחין בין מים רגילים (H₂O) ומים מנומרים (D₂O). טכנולוגיה מתקדמת זו אפשרה מעקב בזמן אמת אחר דינמיקת המים הן ברמת תא בודד והן ברמת מולקולה בודדת. המחקר הראה שכאשר D₂O עבר דרך ערוץ TRPV1, הוא דיכא את העברת אותות הכאב והשיג שיכוך כאבים יעיל. מחקר זה נערך בשיתוף פעולה עם פרופסור צ'או CHANG מאוניברסיטת פקין ומהמכון הלאומי לחדשנות טכנולוגית, סין, וגם עם עוזר פרופסור Bilin ZHUANG כשהייתה במכללת ייל-NUS.
הממצאים פורסמו בכתב העת טבע הנדסה ביו-רפואית ב-21 בנובמבר 2024.
מתן D₂O למודלים פרה-קליניים, הצוות הצליח לצמצם את העברת הכאב הדלקתי החריף והכרוני מבלי להשפיע על תגובות נוירולוגיות אחרות. מנגנון שיכוך כאבים זה באמצעות ממס מספק אלטרנטיבה יעילה, תואמת ביולוגית ולא ממכרת לתרופות כאב מסורתיות, תוך עקיפת בעיות הקשורות לתלות בתרופות ולסבילות.
גילוי זה לא רק מרחיב את ההבנה המדעית של פונקציונליות TRPV1 אלא גם פותח אפיקים חדשים לניהול כאב. צוות המחקר שואף להמשיך ולחקור את ההשפעות של D₂O על תעלות יונים אחרות, תוך יישום פוטנציאלי של מנגנון זה לטיפול במצבים נוירולוגיים ובאתגרים רפואיים אחרים."
פרופסור Liu Xiaogang מהמחלקה לכימיה של NUS
"מנגנון שיכוך כאבים בתיווך ממס מייצג פריצת דרך חדשנית בהקלה על כאב, שעלול להניע את הפיתוח של טיפולי כאב בטוחים יותר, לא ממכרים לשימוש קליני", הוסיף פרופ' ליו.
