Opioid drugs are highly effective at relieving pain but come with severe drawbacks. Their side effects range from dizziness to potentially fatal respiratory depression. Their illegal use contributes to nearly half a million deaths worldwide each year.
阿片类药物在缓解疼痛方面非常有效,但也有严重的缺点。它们的副作用从头晕到可能致命的呼吸抑制不等。它们的非法使用每年导致全球近50万人死亡
日内瓦大学(UNIGE)的研究人员发现了一种名为纳米体NbE的分子,它与通常与阿片类药物结合的细胞受体紧密持久结合,从而阻断药物的活性。此外,科学家们能够创造出保持相同特性的更小分子,这可能比目前的治疗方法更有效地减轻阿片类药物的有害影响
这些发现发表在《自然通讯》杂志上
阿片类药物是一大类药物,包括吗啡、芬太尼和曲马多。这些强效药物主要用作止痛药,但也会通过与大脑中的神经细胞相互作用引发欣快感。然而,它们非常容易上瘾,并产生危险的副作用
天然和合成阿片类药物已偏离其原始用途,成为美国最致命的药物,这场全球健康危机现在正威胁着欧洲
“我们需要紧急开发新分子,以更好地减轻患者的副作用,并管理阿片类药物相关过量的风险,”UNIGE医学院细胞生理学和代谢系副教授Miriam Stoeber解释说,他发起并协调了该项目“要了解分子是如何工作的,我们需要知道它是如何影响脑细胞的。在我们的研究中,我们使用了来自骆驼抗体的微小天然蛋白质,称为纳米体,旨在特异性结合细胞表面的靶受体。”
纳米体NbE的强大结合力UNIGE研究人员发现,作为正在研究的纳米体之一,NbE具有独特的能力,能够紧密持久地结合特定的阿片受体,从而阻止阿片类药物与这些受体结合,从而阻断药物的活性
“为了确定NbE如何与其靶标结合,我们使用了高分辨率的结构生物学方法,这要归功于新的Dubochet成像中心,”UNIGE理工学院分子与细胞生物学系助理教授、该研究的共同最后一位作者Andreas Boland说
“我们发现了一种独特的结合模式,其中只有一小部分纳米体负责其正确的受体选择性。精确地知道纳米体的哪个部分处于危险之中,使我们能够想象用药物诱导相同效果的新方法。”
小分子,大效应虽然比抗体小得多,但纳米体仍然很大。它们的生产成本很高,可能无法完全到达体内的靶组织
UNIGE研究小组与布鲁塞尔大学的Steven Ballet教授团队合作,在体外合成了一组更小的分子,模拟了负责与阿片受体选择性结合的NbE的关键部分
斯托伯总结道:“通过持久阻断阿片受体,我们的新分子有可能逆转或减少阿片类药物的有害副作用。在过量使用的情况下,它们可以提供比目前使用的纳洛酮更好、更持久的选择。我们现在将改进它们的结构,以进一步提高它们的效率,并促进它们输送到大脑中的靶神经细胞。”