Sügav õppimine näitab, miks sünteetilised kannabinoidid põhjustavad kahjulikke mõjusid.

Sügav õppimine näitab, miks sünteetilised kannabinoidid põhjustavad kahjulikke mõjusid.

Uued psühhoaktiivsed ained ja nende tähendus

Uued psühhoaktiivsed ained (NPS) töötati algselt välja võimalike valuvaigistitena, kuid need jäeti kõrvale soovimatute kõrvalmõjude tõttu. Illinoisi ülikooli Urbana-Champaign uus uuring näitas, et nendel ainetel võib siiski olla farmatseutilist väärtust, kui teadlased suudavad paremini mõista nende kõrvaltoimete põhjuseid.

Mis on uued psühhoaktiivsed ained?

Uued psühhoaktiivsed ained on sünteetilised ühendid. Üks nende klass jäljendab kanepitaimes leiduvate klassikaliste kannabinoidide mõju. Vastupidiselt klassikalistele kannabinoididele aktiveerib NPS inimese ajus erinevaid signaaliradasid. See võib põhjustada tõsisemaid psühholoogilisi tagajärgi.

Uuringu tulemused

Uuringus leiti, et NPS aktiveerib sageli klassikaliste kannabinoidide puhul kasutatava G-valgu raja asemel signaaliülekanderaja, mida tuntakse "beeta-arrestiini rajana". Selline signaaliradade vahetamine võib suurendada kõrvaltoimeid.

Tulemused avaldati erialaajakirjaseEluavaldatud.

NPS-i suurimat klassi müüakse sageli tänavaravimitena Fubinaca, Chimica ja Pinaca. Lisaks soovimatutele kõrvaltoimetele on NPS-i tootmiseks kasutatavad valemid erinevad, mistõttu on nende tuvastamine tavalistes ravimitestides raskendatud.

Diwakar Shukla, keemia- ja biomolekulaartehnika professor, Illinoisi ülikooli Urbana-Champaign

Kuidas uurimistöö toimib?

Laboris kasutas kraadiõppur Soumajit Dutta aeglaste molekulaarsete protsesside termodünaamika ja kineetika hindamiseks uut simulatsioonimeetodit nimega Transition-Based Reweighting Method (TRAM). See meetod võimaldas meeskonnal jälgida haruldasi aeglaseid molekulaarseid protsesse, mis tekivad, kui NPS vabaneb kannabinoidiretseptoritest.

Lisaks kasutasid teadlased platvormi Folding@Home, mis võimaldab miljonitel vabatahtlikel üle maailma pakkuda arvutusvõimsust. See lähenemisviis võimaldas meeskonnal paralleelselt käivitada palju simulatsioone ja ühendada tulemused.

Mida see tuleviku jaoks tähendab?

Need meetodid võimaldasid teadlastel saada uusi füüsilisi teadmisi NPS-i koostoimetest retseptoritega. Varem oli nendele arusaamadele arvutuslike piirangute tõttu raske juurde pääseda. Uuringud näitavad ohutumate, kannabinoidipõhiste ravimite väljatöötamist, mis võiksid vältida kahjulikke kõrvalmõjusid.

Avastades NPS-i signaale, mis on seotud raskemate mõjudega, saavad teadlased nüüd kavandada uusi molekule, mis väldivad neid signaaliradu meditsiiniliste rakenduste jaoks. Shukla selgitas, et nende leiud võivad suunata rohkem teadlasi välja töötama ühendeid, mis seostuvad vähem tihedalt või lagunevad kergemini, vähendades potentsiaalselt ravimite kahjulikku mõju.

Riiklikud terviseinstituudid ja riiklik teadusfond toetasid seda uurimistööd. Shukla on seotud ka keemia, biotehnoloogia, riikliku superarvutirakenduste keskuse, digitaalse põllumajanduse keskuse ja Carl R. Woese genoomibioloogia instituudiga.

Allikad: