Obat 'pengaktifan cahaya' ini bisa mengobati Parkinson
Untuk pertama kalinya, para ilmuwan telah mengembangkan obat yang mengaktifkan cahaya untuk mengobati penyakit Parkinson secara langsung di bagian otak yang ditargetkan.
Obat - yang diaktifkan dengan menyinari serat optik yang ditanamkan di otak - mengurangi gejala Parkinson dan meningkatkan fungsi motorik pada tikus.
Dalam makalah tentang pekerjaan yang sekarang diterbitkan di Jurnal Rilis Terkendali, tim internasional menyarankan bahwa obat "yang dioperasikan dengan ringan" berpotensi dapat mengobati gangguan pergerakan lainnya.
Saat diaktifkan oleh cahaya, obat - yang disebut MRS7145 - memblokir protein yang disebut "reseptor adenosine A2A".
Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa reseptor adenosine A2A merupakan target yang menjanjikan untuk gangguan otak seperti penyakit Parkinson.
Namun, seperti yang dijelaskan penulis dalam makalah mereka, reseptor adenosin terletak di seluruh otak, sehingga sulit digunakan untuk memilih dan menargetkan hanya bagian tertentu dari otak.
Dengan mengizinkan "kontrol spasiotemporal fungsi reseptor," obat baru yang mengaktifkan cahaya mengatasi "beberapa keterbatasan ini," catat para penulis.
Parkinson dan fotofarmakologi
Lebih dari 10 juta penduduk dunia menderita penyakit Parkinson, termasuk 1 juta orang di Amerika Serikat saja.
Penyakit ini berlangsung seumur hidup dan semakin memburuk seiring berjalannya waktu. Ini terutama mempengaruhi gerakan, menghasilkan tremor, kekakuan, kelambatan, dan masalah dengan keseimbangan dan koordinasi. Gejala tidak bergerak juga bisa muncul, seperti sembelit, gangguan tidur, depresi, gelisah, dan kelelahan.
Penyakit Parkinson biasanya tidak menyerang sebelum usia 50 tahun; hanya sekitar 10 persen kasus yang didiagnosis pada usia dini.
Ini muncul karena kematian sel saraf, atau neuron, di bagian otak yang disebut substansia nigra. Neuron-neuron ini membuat pembawa pesan kimiawi yang disebut dopamin, yang antara lain penting untuk mengendalikan gerakan.
Tujuan dari banyak obat yang ditujukan untuk mengobati penyakit Parkinson adalah untuk mengembalikan tingkat dopamin di otak. Pemblokiran reseptor adenosin telah disarankan sebagai target perawatan semacam itu, karena dapat meningkatkan kadar dopamin.
Photopharmacology adalah bidang medis yang relatif baru yang mengembangkan obat-obatan yang kekuatannya hanya dapat dinyalakan dan dimatikan dengan menggunakan cahaya.
Pendekatan ini menawarkan kemungkinan untuk mengontrol lokasi yang tepat dari pelepasan obat di dalam tubuh, sehingga membatasi efek samping yang tidak sesuai target. Contohnya adalah penargetan obat kemoterapi yang tepat ke sel kanker tertentu.
Ini juga memungkinkan waktu yang tepat dari pelepasan obat. Pelepasan obat diabetes tipe 2 yang dapat dihidupkan dan dimatikan oleh individu jika diperlukan adalah contohnya.
Pemberian dosis yang tepat waktu merupakan keuntungan tersendiri dalam penggunaan obat-obatan yang secara bertahap kehilangan kemanjurannya dan karenanya membutuhkan dosis yang lebih besar untuk bekerja. Inilah yang terjadi dengan levodopa, obat paling umum untuk mengobati penyakit Parkinson.
Obat yang diaktifkan cahaya diuji pada tikus
MRS7145 adalah turunan peka cahaya dari "SCH442416, [yang merupakan] antagonis selektif reseptor adenosin A2A".
Senyawa ini secara kimiawi tidak aktif sampai diiradiasi dengan cahaya dengan panjang gelombang 405 nanometer, yang berada di dalam violet, terlihat dari spektrum dan tidak berbahaya bagi jaringan.
Untuk studi mereka, para peneliti menjalankan serangkaian tes. Pertama, mereka menunjukkan bahwa obat tersebut merespons yang dipicu oleh cahaya dalam sel yang mengekspresikan reseptor adenosin A2A dan memblokir reseptor tersebut.
Kemudian mereka menguji efek obat pada fungsi motorik pada tikus hidup. Mereka menanamkan serat optik ke bagian otak tikus yang sesuai: striatum.
Saat mereka menyorotkan cahaya dengan panjang gelombang yang benar ke serat, tikus menunjukkan "hiperlokomosi yang signifikan." Perawatan ini juga mengurangi efek dari kekakuan dan tremor yang diinduksi obat.
Akhirnya, mereka menunjukkan bahwa pendekatan tersebut juga membalikkan "gangguan motorik" pada model tikus penyakit Parkinson.
'Patch' yang dikendalikan dari jarak jauh
Rekan penulis Dr. Francisco Ciruela, dari Institute of Neurosciences di University of Barcelona di Spanyol, menjelaskan bahwa sudah ada pengobatan untuk penyakit Parkinson yang menggunakan kabel yang ditanamkan ke otak.
Dia dan rekan-rekannya memperingatkan bahwa ini masih sangat awal, dan masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan sebelum obat yang mengaktifkan cahaya ini siap untuk penggunaan klinis dengan cara yang sama.
Namun demikian, ia membayangkan masa depan di mana pasien memiliki "tambalan" penghasil cahaya yang terhubung ke serat yang ditanamkan.
Aktivasi cahaya, dan waktu pelepasan obat, dapat dikontrol dari jarak jauh oleh dokter melalui aplikasi smartphone.
Pendekatan seperti itu juga dapat membantu meminimalkan masalah waktu dosis yang biasanya terjadi dalam mengobati penyakit jangka panjang, ketika komitmen terhadap jadwal pengobatan mulai terlihat.
“Ketepatan ruang-waktu yang baik akan memungkinkan manipulasi sirkuit saraf secara mendetail dan mengatur fungsi sirkuit saraf dengan tujuan terapeutik dan pelindung saraf.”
Dr Francisco Ciruela
