תרופות אופיואידיות יעילות מאוד בהקלה על כאבים אך מגיעות עם חסרונות חמורים. תופעות הלוואי שלהם נעות בין סחרחורת לדיכאון נשימתי שעלול להיות קטלני. השימוש הבלתי חוקי בהם תורם לכמעט חצי מיליון מקרי מוות ברחבי העולם מדי שנה. חוקרים מאוניברסיטת ז'נבה (UNIGE) גילו מולקולה, הנקראת nanobody NbE, הנקשרת בחוזקה ובעמידה לקולטני התא הנקשרים בדרך כלל לאופיואידים, ובכך חוסמת את פעילות התרופות. יתרה מכך, המדענים הצליחו ליצור מולקולות קטנות עוד יותר ששומרות על אותן תכונות, מה שיכול להוכיח את יעילותן הרבה יותר מהטיפולים הנוכחיים בהפחתת ההשפעות המזיקות של אופיואידים. ממצאים אלו מתפרסמים בכתב העת תקשורת טבע.
אופיואידים הם משפחה גדולה של תרופות הכוללות מורפיום, פנטניל וטרמדול. תרופות חזקות אלו משמשות בעיקר כמשככי כאבים, אך גם מעוררות אפקט אופורי על ידי אינטראקציה עם תאי עצב במוח. עם זאת, הם מאוד ממכרים ומייצרים תופעות לוואי מסוכנות. הוסט מהשימוש המקורי שלהם, אופיואידים טבעיים וסינתטיים הפכו לתרופות הקטלניות ביותר בארצות הברית, ומשבר הבריאות העולמי הזה מאיים כעת על אירופה.
"עלינו לפתח בדחיפות מולקולות חדשות כדי להפחית טוב יותר את תופעות הלוואי של החולים ולנהל את הסיכונים של מנת יתר הקשורה לאופיואידים", מסבירה מרים סטובר, פרופסור חבר במחלקה לפיזיולוגיה ומטבוליזם של התא בפקולטה לרפואה של UNIGE, שיזמה ריכז את הפרויקט. "כדי להבין כיצד מולקולה פועלת, עלינו לדעת כיצד היא משפיעה על תאי המוח. במחקר שלנו, השתמשנו בחלבונים טבעיים זעירים שמקורם מנוגדנים ללמה, הנקראים ננוגודים, שנועדו להיקשר ספציפית לקולטן המטרה שעל פני התא".
כוח המחייב החזק של ננו-בודי NbE
חוקרי UNIGE מצאו כי ל-NbE, אחד הגופים הננו-גופים הנבדקים, יש את היכולת הייחודית להיקשר בצורה כה הדוקה ועמידה לקולטנים ספציפיים לאופיואידים עד שהיא מונעת מאופיואידים להיקשר לאותם קולטנים, ולכן חוסמת את פעילות התרופה.
כדי לקבוע כיצד NbE נקשר ליעד שלו, השתמשנו בשיטות ביולוגיה מבניות ברזולוציה גבוהה, הודות למרכז Dubochet החדש להדמיה. זיהינו מצב קישור ייחודי שבו רק חלק קטן מהננו-גוף אחראי לסלקטיביות הקולטן הנכונה שלו. הידיעה בדיוק איזה חלק בננו-אדם עומד על כף המאזניים מאפשרת לנו לדמיין דרכים חדשות לגרום לאותן השפעות עם תרופות".
אנדריאס בולנד, עוזר פרופסור במחלקה לביולוגיה מולקולרית ותאית בפקולטה למדעים של UNIGE, והמחבר האחרון של המחקר
מולקולות קטנות, השפעות גדולות
למרות שהם קטנים משמעותית מנוגדנים, ננו-גופי נשארים גדולים למדי. הם עשויים להיות יקרים לייצור ועשויים שלא להגיע במלואם לרקמת המטרה בגוף. בשיתוף פעולה עם צוות פרופ' סטיבן בלט מאוניברסיטת בריסל, צוות המחקר של UNIGE סינתז במבחנה קבוצה של מולקולות קטנות עוד יותר המחקות את החלק המרכזי של NbE האחראי על הקישור שנבחר לקולטנים לאופיואידים. "על ידי חסימה מתמשכת של קולטני אופיואידים, למולקולות החדשות שלנו יש פוטנציאל להפוך או להפחית את תופעות הלוואי המזיקות של אופיואידים. במקרה של מנת יתר, הן עשויות לספק אפשרות טובה יותר לאורך זמן מאשר נלוקסון, הטיפול שנמצא כעת בשימוש. לשכלל את המבנה שלהם כדי לשפר עוד יותר את היעילות שלהם ולהקל על העברתם לתאי העצב הממוקדים במוח", מסכמת מרים סטובר.
