Η ομάδα του UC Davis αναπτύσσει μια νέα κατηγορία φαρμάκων με επίδραση σεροτονίνης

Η ομάδα του UC Davis αναπτύσσει μια νέα κατηγορία φαρμάκων με επίδραση σεροτονίνης

Ερευνητές στο UC Davis ανέπτυξαν μια νέα μέθοδο που χρησιμοποιεί το φως για να μετατρέψει τα αμινοξέα - τα δομικά στοιχεία των πρωτεϊνών - σε μόρια παρόμοια σε δομή με τα ψυχεδελικά και μιμούνται την αλληλεπίδρασή τους με τον εγκέφαλο. Όπως τα ψυχεδελικά, αυτά τα μόρια ενεργοποιούν τους υποδοχείς σεροτονίνης 5-HT2A του εγκεφάλου, οι οποίοι προάγουν την ανάπτυξη των νευρώνων του φλοιού και θα μπορούσαν να είναι υποψήφιοι για τη θεραπεία μιας ποικιλίας εγκεφαλικών διαταραχών, όπως η κατάθλιψη, οι διαταραχές χρήσης ουσιών και το PTSD. Ωστόσο, δεν προκαλούν τυπική παραισθησιογόνο συμπεριφορά σε ζωικά μοντέλα.

Η έρευνα δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο Journal of the American Chemical Society.

«Η ερώτηση που προσπαθούσαμε να απαντήσουμε ήταν: «Υπάρχει μια εντελώς νέα κατηγορία φαρμάκων σε αυτόν τον τομέα που δεν έχει ανακαλυφθεί ακόμη;» είπε ο συγγραφέας της μελέτης Joseph Beckett, Ph.D. φοιτητής που εργάζεται με τον καθηγητή Mark Mascal, Τμήμα Χημείας του UC Davis, και συνεργάτη του Ινστιτούτου UC Davis για Ψυχεδελικά και Νευροθεραπευτικά (IPN). «Η απάντηση στο τέλος ήταν: «Ναι».

Η έρευνα ανοίγει την πόρτα σε μια βελτιστοποιημένη και φιλική προς το περιβάλλον πλατφόρμα ανακάλυψης φαρμάκων για νέα φάρμακα που στοχεύουν στη σεροτονίνη που παρέχουν τα οφέλη των ψυχεδελικών χωρίς να διαστρεβλώνουν σημαντικά την αντίληψη.

«Είναι πολύ χαρακτηριστικό στη φαρμακευτική χημεία να παίρνουμε ένα υπάρχον ικρίωμα και να κάνουμε τροποποιήσεις που τροποποιούν λίγο τη φαρμακολογία με τον ένα ή τον άλλο τρόπο», δήλωσε ο συγγραφέας της μελέτης Trey Brasher, επίσης μεταπτυχιακός φοιτητής. Φοιτητής στο Mascal Lab και μέλος του IPN. "Αλλά ειδικά στον ψυχεδελικό τομέα, τα εντελώς νέα ικριώματα είναι απίστευτα σπάνια. Και αυτή είναι η ανακάλυψη ενός εντελώς νέου θεραπευτικού πλαισίου."

Ανακαλύπτοντας ένα νέο θεραπευτικό πλαίσιο

Οι ερευνητές δημιούργησαν μια βιβλιοθήκη δυνητικά θεραπευτικών μορίων συνδέοντας διάφορα αμινοξέα με τρυπταμίνη, έναν μεταβολίτη του απαραίτητου αμινοξέος τρυπτοφάνη. Στη συνέχεια ακτινοβόλησαν αυτά τα μόρια με υπεριώδες φως για να τα μετατρέψουν σε νέες ενώσεις με φαρμακευτική αξία.

Χρησιμοποιήθηκαν προσομοιώσεις υπολογιστή για να δοκιμαστεί η συγγένεια δέσμευσης 100 από αυτές τις ενώσεις με τον υποδοχέα 5-HT2A.

Πέντε υποψήφιοι επιλέχθηκαν για περαιτέρω εργαστηριακές δοκιμές για τον προσδιορισμό της ισχύος και της αποτελεσματικότητας. Η αποτελεσματικότητα των επιλεγμένων ενώσεων κυμαινόταν από 61% έως 93%, με τις τελευταίες να αντιπροσωπεύουν έναν πλήρη αγωνιστή - μια ένωση ικανή να προκαλέσει τη μέγιστη βιολογική απόκριση του συστήματος 5-HT2A.

Η ομάδα όρισε τον πλήρη αγωνιστή στην ομάδα ως D5. Περίμεναν ότι η χορήγηση της ένωσης σε μοντέλα ποντικών θα είχε ως αποτέλεσμα αποκρίσεις σύσπασης κεφαλής, χαρακτηριστικό γνώρισμα παραισθησιογόνων συμπεριφορών.

Ωστόσο, αυτό δεν συνέβη. Αν και το D5 ενεργοποιεί πλήρως τον ίδιο υποδοχέα με τα ψυχεδελικά, δεν πυροδότησε αντιδράσεις σύσπασης της κεφαλής.

«Εργαστηριακές και υπολογιστικές μελέτες έχουν δείξει ότι αυτά τα μόρια μπορούν να ενεργοποιήσουν εν μέρει ή πλήρως τα μονοπάτια σηματοδότησης της σεροτονίνης που σχετίζονται τόσο με την πλαστικότητα του εγκεφάλου όσο και με τις ψευδαισθήσεις, ενώ πειράματα σε ποντίκια έδειξαν καταστολή των ψυχεδελικών αποκρίσεων παρά την επαγωγή τους», ανέφεραν οι Beckett και Brasher.

Επόμενα βήματα: Γιατί όχι παραισθήσεις;

Η ομάδα σχεδιάζει να διεξάγει μελέτες παρακολούθησης για να κατανοήσει καλύτερα εάν άλλοι υποδοχείς σεροτονίνης στον εγκέφαλο ρυθμίζουν ή καταστέλλουν τις παραισθησιογόνες επιδράσεις της D5.

Διαπιστώσαμε ότι η ίδια η σκαλωσιά έχει μια σειρά από δραστηριότητες. Αλλά τώρα η πρόκληση είναι να αποσαφηνιστεί αυτή η δραστηριότητα και να καταλάβουμε γιατί το D5 και παρόμοια μόρια δεν είναι παραισθησιογόνα όταν είναι πλήρως αγωνιστές».

Trey Brasher, Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια-Davis

Επιπλέον συγγραφείς του άρθρου περιλαμβάνουν τον Mark Mascal και τη Lena EH Svanholm του UC Davis. Marc Bazin, Ryan Buzdygon και Steve Nguyen της HepatoChem Inc. John D. McCorvy, Allison A. Clark και Serena S. Schalk του Ιατρικού Κολλεγίου του Ουισκόνσιν. και οι Adam L. Halberstadt και Bruna Cuccuraza του UC San Diego.

Η έρευνα που περιγράφεται εδώ χρηματοδοτήθηκε από επιχορηγήσεις από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας και το Source Research Foundation.

Πηγές: