Tim UC Davis razvija novu klasu lijekova sa serotoninskim učinkom

Tim UC Davis razvija novu klasu lijekova sa serotoninskim učinkom

Istraživači s UC Davis razvili su novu metodu koja koristi svjetlost za pretvaranje aminokiselina - gradivnih blokova proteina - u molekule slične strukture psihodelicima i oponašajući njihovu interakciju s mozgom. Poput psihodelika, ove molekule aktiviraju moždane serotoninske 5-HT2A receptore, koji potiču rast kortikalnih neurona, i mogli bi biti kandidati za liječenje raznih moždanih poremećaja, poput depresije, poremećaja ovisnosti o drogama i PTSP-a. Međutim, oni ne pokreću tipično halucinogeno ponašanje u životinjskim modelima.

Istraživanje je nedavno objavljeno u Journal of the American Chemical Society.

"Pitanje na koje smo pokušavali odgovoriti bilo je: 'Postoji li cijela nova klasa lijekova u ovom području koja još nije otkrivena?'", rekao je autor studije Joseph Beckett, doktor znanosti. student koji radi s profesorom Markom Mascalom, Odsjek za kemiju UC Davis i podružnicom UC Davis Instituta za psihodelike i neuroterapeutike (IPN). “Odgovor je na kraju bio: ‘Da’.

Istraživanje otvara vrata optimiziranoj i ekološki prihvatljivoj platformi za otkrivanje lijekova za nove lijekove koji ciljaju serotonin i koji pružaju dobrobiti psihodelika bez značajnog iskrivljavanja percepcije.

“Vrlo je tipično u medicinskoj kemiji uzeti postojeću skelu i napraviti modifikacije koje malo mijenjaju farmakologiju na ovaj ili onaj način,” rekao je autor studije Trey Brasher, također diplomirani student. Student Mascal Laba i član IPN-a. "Ali posebno u psihodeličkom polju, potpuno nove skele su nevjerojatno rijetke. A ovo je otkriće potpuno novog terapeutskog okvira."

Otkrivanje novog terapijskog okvira

Istraživači su stvorili biblioteku potencijalno terapeutskih molekula spajanjem različitih aminokiselina s triptaminom, metabolitom esencijalne aminokiseline triptofana. Zatim su te molekule ozračili ultraljubičastim svjetlom kako bi ih pretvorili u nove spojeve s medicinskom vrijednošću.

Računalne simulacije korištene su za testiranje afiniteta vezanja 100 ovih spojeva na 5-HT2A receptor.

Odabrano je pet kandidata za daljnje laboratorijsko testiranje kako bi se utvrdila moć i učinkovitost. Učinkovitost odabranih spojeva kretala se od 61% do 93%, pri čemu potonji predstavlja potpuni agonist – spoj sposoban izazvati maksimalni biološki odgovor 5-HT2A sustava.

Tim je puni agonist u skupini označio kao D5. Očekivali su da će davanje spoja mišjim modelima rezultirati reakcijama trzanja glave, što je obilježje halucinogenog ponašanja.

Međutim, to nije bio slučaj. Iako D5 u potpunosti aktivira isti receptor kao i psihodelici, nije izazvao reakcije trzanja glave.

“Laboratorijske i računalne studije pokazale su da ove molekule mogu djelomično ili potpuno aktivirati signalne putove serotonina povezane s plastičnošću mozga i halucinacijama, dok su eksperimenti na miševima pokazali supresiju psihodeličnih odgovora, a ne njihovu indukciju”, rekli su Beckett i Brasher.

Sljedeći koraci: Zašto nema halucinacija?

Tim planira provesti naknadne studije kako bi bolje razumjeli moduliraju li drugi receptori serotonina u mozgu ili potiskuju halucinogene učinke D5.

Otkrili smo da sama skela ima niz aktivnosti. Ali sada je izazov razjasniti ovu aktivnost i razumjeti zašto D5 i slične molekule nisu halucinogene kad su puni agonisti.”

Trey Brasher, Sveučilište California-Davis

Dodatni autori članka su Mark Mascal i Lena EH Svanholm s UC Davis; Marc Bazin, Ryan Buzdygon i Steve Nguyen iz HepatoChem Inc.; John D. McCorvy, Allison A. Clark i Serena S. Schalk s Medicinskog fakulteta u Wisconsinu; i Adam L. Halberstadt i Bruna Cuccurazza s UC San Diego.

Ovdje opisano istraživanje financirano je sredstvima Nacionalnog instituta za zdravlje i Zaklade za istraživanje izvora.

Izvori: