Padziļināta mācīšanās atklāj, kāpēc sintētiskie kanabinoīdi izraisa kaitīgu ietekmi.

Padziļināta mācīšanās atklāj, kāpēc sintētiskie kanabinoīdi izraisa kaitīgu ietekmi.

Jaunās psihoaktīvās vielas un to nozīme

Jaunas psihoaktīvās vielas (NPS) sākotnēji tika izstrādātas kā iespējamās pretsāpju zāles, taču tās tika izmestas nevēlamu blakusparādību dēļ. Jauns Ilinoisas Universitātes Urbana-Champaign pētījums ir parādījis, ka šīm vielām joprojām varētu būt farmaceitiska vērtība, ja pētnieki var labāk izprast šo blakusparādību cēloņus.

Kas ir jaunas psihoaktīvās vielas?

Jaunās psihoaktīvās vielas ir sintētiski savienojumi. Viena no tiem atdarina klasisko kanabinoīdu iedarbību, kas atrodama kaņepju augā. Atšķirībā no klasiskajiem kanabinoīdiem NPS cilvēka smadzenēs aktivizē dažādus signalizācijas ceļus. Tas var izraisīt nopietnākas psiholoģiskas sekas.

Pētījuma rezultāti

Pētījumā konstatēts, ka NPS bieži aktivizē signalizācijas ceļu, kas pazīstams kā "beta-arrestīna ceļš", nevis "G-proteīna ceļš", ko parasti izmanto klasiskie kanabinoīdi. Šī signalizācijas ceļu maiņa var palielināt blakusparādības.

Rezultāti tika publicēti specializētajā žurnālāeLifepublicēts.

Lielākās klases NPS bieži tiek pārdotas kā ielu zāles Fubinaca, Chimica un Pinaca. Papildus nevēlamajām blakusparādībām NPS ražošanai izmantotās formulas atšķiras, tādēļ tās ir grūti noteikt standarta zāļu pārbaudēs.

Diwakar Shukla, ķīmijas un biomolekulārās inženierijas profesors, Ilinoisas Universitātes Urbana-Champaign

Kā notiek pētniecība?

Laboratorijā absolvents Soumajit Dutta izmantoja jaunu simulācijas metodi ar nosaukumu Transition-Based Reweighting Method (TRAM), lai novērtētu lēno molekulāro procesu termodinamiku un kinētiku. Šī metode ļāva komandai novērot retos, lēnos molekulāros procesus, kas rodas, kad NPS tiek atbrīvots no kanabinoīdu receptoriem.

Turklāt pētnieki izmantoja Folding@Home platformu, kas ļauj miljoniem brīvprātīgo visā pasaulē nodrošināt skaitļošanas jaudu. Šī pieeja ļāva komandai paralēli vadīt daudzas simulācijas un apvienot rezultātus.

Ko tas nozīmē nākotnei?

Šīs metodes ļāva pētniekiem iegūt jaunu fizisku ieskatu par NPS mijiedarbību ar receptoriem. Šiem ieskatiem iepriekš bija grūti piekļūt skaitļošanas ierobežojumu dēļ. Pētījumi norāda uz drošākiem, uz kanabinoīdiem balstītām zālēm, kas varētu izvairīties no kaitīgām blakusparādībām.

Atklājot NPS signālus, kas ir saistīti ar smagākiem efektiem, pētnieki tagad var izstrādāt jaunas molekulas, kas izvairās no šiem signalizācijas ceļiem medicīniskiem lietojumiem. Shukla paskaidroja, ka viņu atklājumi varētu palīdzēt vairāk pētnieku izstrādāt savienojumus, kas mazāk cieši saistās vai vieglāk sadalās, potenciāli samazinot zāļu kaitīgo ietekmi.

Nacionālie veselības institūti un Nacionālais zinātnes fonds atbalstīja šo pētījumu. Shukla ir saistīts arī ar ķīmiju, bioinženieriju, Nacionālo superskaitļošanas lietojumprogrammu centru, Digitālās lauksaimniecības centru un Karla R. Vuza genoma bioloģijas institūtu.

Avoti: