Bagaimana racun yang mematikan dapat membantu dalam krisis opioid
Dengan krisis opioid menjadi sorotan, para ilmuwan mencari cara baru untuk mengatasi rasa sakit. Satu kelompok telah mengalihkan perhatiannya pada racun mematikan yang terjadi secara alami pada beberapa makhluk laut. Studi terbaru pada tikus memberikan hasil yang menggembirakan.
Opioid adalah rangkaian obat yang bekerja pada reseptor opioid untuk meredakan nyeri dengan cepat.
Meskipun efektif dan aman jika digunakan dengan benar, mereka sangat membuat ketagihan.
Menurut Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit (CDC), di Amerika Serikat pada tahun 2017, dua pertiga dari kematian akibat overdosis obat melibatkan opioid.
Pada tahun yang sama, 47.000 orang meninggal karena overdosis opioid, dan resep opioid berperan dalam 36% kematian ini.
Menurut National Institute on Drug Abuse, pada 2017, 1,7 juta orang di AS memiliki "gangguan penggunaan zat terkait dengan resep pereda nyeri opioid".
Statistik di atas menggarisbawahi kebutuhan mendesak akan pengganti opioid yang tidak menimbulkan kecanduan tetapi tetap efektif.
Dr. Daniel Kohane, Ph.D., baru-baru ini memimpin penelitian oleh sekelompok peneliti dari Rumah Sakit Anak Boston di Massachusetts yang percaya bahwa mereka mungkin telah menemukan solusi dalam racun mematikan yang berasal dari laut. Para ilmuwan mempublikasikan temuan terbaru mereka di jurnal Komunikasi Alam.
Tetrodotoxin diadili
Beberapa makhluk laut yang berbeda, termasuk ikan buntal dan gurita cincin biru, mengandung tetrodotoxin. Racun ini memblokir saluran natrium, mencegah saraf membawa impuls.
Setelah tertelan, dapat menyebabkan gejala yang meliputi sakit kepala, muntah, dan kesemutan di lidah dan bibir. Jika seseorang mengonsumsinya dalam jumlah yang cukup, itu dapat menyebabkan henti napas dan kematian.
Tetrodotoxin kira-kira 1.200 kali lebih beracun daripada sianida, yang, mungkin, menjadikannya kandidat yang tidak mungkin untuk mengobati nyeri akut.
Dr. Kohane telah tertarik pada potensi terapeutik senyawa beracun ini selama beberapa waktu. Berita Medis Hari Ini baru-baru ini bertanya kepadanya mengapa tetrodotoxin membuatnya tertarik, dan dia berkata:
“Tetrodotoksin dan senyawa sejenisnya adalah anestesi lokal yang sangat ampuh. Selain itu, tidak seperti anestesi lokal konvensional, obat ini tidak menyebabkan kejang, aritmia jantung, dan cedera jaringan (saraf dan otot). ”
Dr. Kohane telah menunjukkan dalam penelitian sebelumnya bahwa tetrodotoxin menghasilkan anestesi. Masalahnya, bagaimanapun, adalah toksisitas kuat bahan kimia tersebut.
Dalam jumlah kecil, pereda nyeri itu signifikan, tetapi dalam jumlah yang lebih tinggi, itu mematikan. Dr. Kohane telah berusaha untuk membatasi toksisitas senyawa sambil mempertahankan analgesia yang manjur.
Misalnya, dalam penelitian sebelumnya, timnya mengemas tetrodotoksin dalam membran lipid. Di permukaan membran, mereka menambahkan molekul yang disebut sonosensitizer yang peka terhadap suara.
Kemudian, mereka menanamkan kantung kecil di bawah kulit tikus. Selanjutnya, menggunakan ultrasound, mereka memicu pelepasan toksin dalam dosis kecil, menghilangkan rasa sakit dan meminimalkan toksisitas.
Dalam studi lain, Dr. Kohane dan timnya menggabungkan dua agen penghambat saraf: tetrodotoxin dan capsaicin (bahan kimia yang memberi cabai pukulan mereka). Mereka menemukan bahwa kedua senyawa meningkatkan efek satu sama lain, memblokir konduksi saraf lebih dari jumlah penggunaan kedua obat secara terpisah.
Menghapus gigi racun
Terlepas dari pekerjaan sebelumnya, toksisitas tetrodotoxin membatasi penggunaannya pada manusia. “Pelajaran yang kami dapatkan adalah bahwa dengan sistem pengiriman kami sebelumnya, obat dapat bocor terlalu cepat, menyebabkan toksisitas sistemik,” kata Dr. Kohane.
Namun, Dr. Kohane gigih. Dalam studi terbarunya pada model hewan, dia dan timnya menggabungkan tetrodotoxin ke tulang punggung polimer.
Tubuh hanya dapat memecah ikatan yang menahan tulang punggung obat secara bertahap, melepaskan racun secara perlahan.
“Dalam sistem ini, kami memberikan sejumlah tetrodotoxin secara intravena yang akan cukup untuk membunuh tikus beberapa kali lipat jika diberikan dalam keadaan tidak terikat, dan hewan-hewan tersebut bahkan tidak menyadarinya.”
Penulis utama Dr. Daniel Kohane, Ph.D.
Bersama rekan-rekannya, Chao Zhao, Ph.D., dan Andong Liu, Ph.D., Dr. Kohane menguji coba berbagai polimer untuk mencapai blok saraf yang bertahan paling lama dengan tingkat toksisitas minimal.
Seperti yang dijelaskan Zhao, "Kami dapat memodulasi komposisi polimer untuk mengontrol laju pelepasan."
Ukuran keamanan bahan kimia
Untuk meningkatkan keamanan lebih lanjut, para ilmuwan menambahkan karakter ketiga dalam bentuk bahan kimia yang meningkatkan permeabilitas jaringan saraf. Dengan melakukan ini, itu memungkinkan toksin masuk ke saraf lebih mudah, dan oleh karena itu, para peneliti dapat mengurangi dosis tetrodotoxin.
Seperti yang dijelaskan Dr. Kohane, ”Dengan enhancer, konsentrasi obat yang tidak efektif menjadi efektif, tanpa meningkatkan toksisitas sistemik. Setiap sedikit obat yang Anda masukkan ke dalam kemasan memiliki kekuatan yang paling banyak. "
Dengan ramuan polimer, toksin, dan penambah permeabilitas ini, satu suntikan di dekat saraf skiatik tikus memblokir saraf tersebut selama 3 hari. Yang penting, tidak ada tanda-tanda kerusakan jaringan atau toksisitas yang jelas.
Ini masih hari-hari awal, dan sepertinya butuh waktu lama sebelum tetrodotoxin mengambil alih kendali dari opioid, tetapi roda penelitian sedang berputar. Dr. Kohane memberi tahu MNT bahwa beberapa kelompok menguji tetrodotoksin pada manusia.
Dia menjelaskan bahwa "senyawa serupa, seperti neosaxitoxin, telah digunakan pada manusia untuk anestesi infiltrasi […] tetapi masih menjalani uji klinis." Ketika kami bertanya kepadanya tentang batu sandungan utama, dia menjawab, "Biasanya: waktu, uang, proses pengaturan."
Karena 130 orang, rata-rata, meninggal karena overdosis opioid setiap hari di AS, peneliti medis perlu mengikuti setiap lini penyelidikan hingga kesimpulannya.
Dr. Kohane memberi tahu MNT bahwa ia memiliki "banyak" pekerjaan lanjutan yang direncanakan, sehingga masa depan tampak cerah untuk racun yang luar biasa kuat ini.
