Semasa pandemik, doktor menggunakan antibodi monoklonal transfusi (antibodi yang dihasilkan oleh makmal) untuk membantu pesakit melawan jangkitan COVID-19. Kini penyelidik UC Davis cuba mencipta antibodi monoklonal yang boleh membantu melawan kesakitan kronik. Matlamatnya adalah untuk membangunkan ubat penahan sakit bulanan yang tidak ketagihan yang boleh menggantikan opioid.
Projek ini diketuai oleh Vladimir Yarov-Yarovoi dan James Trimmer, profesor di Jabatan Fisiologi dan Biologi Membran di Universiti California, Sekolah Perubatan Davis. Mereka mengumpulkan pasukan pelbagai disiplin yang termasuk ramai penyelidik yang sama yang cuba mengubah racun tarantula menjadi ubat penahan sakit.
Awal tahun ini, Yarov-Yarovoy dan Trimmer menerima geran $1.5 juta daripada program HEAL Institut Kesihatan Nasional, yang merupakan percubaan agresif untuk mempercepatkan penyelesaian saintifik untuk membendung krisis opioid negara.
Disebabkan sakit kronik, orang boleh menjadi ketagih kepada opioid. Pusat Perangkaan Kesihatan Kebangsaan Pusat Kawalan Penyakit menganggarkan terdapat 107,622 kematian berlebihan dadah di Amerika Syarikat pada tahun 2021, hampir 15% lebih banyak daripada anggaran 93,655 kematian pada tahun 2020.
"Penerobosan baru-baru ini dalam biologi struktur dan pengiraan - penggunaan komputer untuk memahami dan memodelkan sistem biologi - telah meletakkan asas untuk aplikasi kaedah baru untuk mencipta antibodi sebagai calon ubat yang sangat baik untuk merawat kesakitan kronik, " kata Yarov. Yarovoy, penghibur utama anugerah Sai.
"Antibodi monoklonal adalah kawasan yang paling pesat berkembang dalam industri farmaseutikal dan menawarkan banyak kelebihan berbanding ubat molekul kecil klasik," kata Trimmer. Ubat molekul kecil adalah ubat yang mudah menembusi sel. Mereka digunakan secara meluas dalam perubatan.
Selama bertahun-tahun, makmal Trimmer telah mencipta beribu-ribu antibodi monoklonal yang berbeza untuk pelbagai tujuan, tetapi ini adalah percubaan pertama untuk mencipta antibodi yang direka untuk melegakan kesakitan.
Walaupun ia kelihatan futuristik, Pentadbiran Makanan dan Ubat-ubatan AS telah meluluskan antibodi monoklonal untuk rawatan dan pencegahan migrain. Ubat baru bertindak ke atas protein yang dikaitkan dengan migrain yang dipanggil peptida berkaitan gen kalsitonin.
Projek UC Davis mempunyai matlamat yang berbeza - saluran ion khusus dalam sel saraf yang dipanggil saluran natrium berpagar voltan. Saluran ini seperti "liang" pada sel saraf.
“Sel saraf bertanggungjawab menghantar isyarat sakit dalam badan. Saluran ion natrium berpagar berpotensi dalam sel saraf adalah penghantar utama kesakitan, "jelas Yarov-Yarovoy. "Matlamat kami adalah untuk mencipta antibodi yang mengikat tapak penghantaran khusus ini pada tahap molekul, menghalang aktiviti mereka dan menyekat penghantaran isyarat sakit."
Para penyelidik memberi tumpuan kepada tiga saluran natrium khusus yang berkaitan dengan kesakitan: NaV1.7, NaV1.8, dan NaV1.9.
Matlamat mereka adalah untuk mencipta antibodi yang sepadan dengan saluran ini, seperti kunci yang membuka kunci. Pendekatan yang disasarkan ini direka untuk menghalang penghantaran isyarat sakit melalui saluran tanpa mengganggu isyarat lain yang dihantar melalui sel saraf.
Masalahnya ialah struktur tiga saluran yang mereka cuba sekat adalah sangat kompleks.
Untuk menyelesaikan masalah ini, mereka beralih kepada program Rosetta dan AlphaFold. Dengan Rosetta, penyelidik sedang membangunkan model protein maya yang kompleks dan menganalisis model mana yang paling sesuai untuk saluran saraf NaV1.7, NaV1.8 dan NaV1.9. Dengan AlphaFold, penyelidik boleh menguji secara bebas protein yang dibangunkan oleh Rosetta.
Sebaik sahaja mereka mengenal pasti beberapa protein yang menjanjikan, mereka mencipta antibodi yang kemudiannya boleh diuji pada tisu saraf yang dicipta di makmal. Ujian manusia akan mengambil masa bertahun-tahun.
Tetapi penyelidik teruja dengan potensi pendekatan baharu ini. Ubat anti-radang bukan steroid (NSAID), seperti ibuprofen dan acetaminophen, mesti diambil beberapa kali sehari untuk melegakan kesakitan. Ubat penahan sakit opioid biasanya diambil setiap hari dan membawa risiko ketagihan.
Walau bagaimanapun, antibodi monoklonal boleh beredar dalam darah selama lebih daripada sebulan sebelum akhirnya dipecahkan oleh badan. Para penyelidik menjangkakan pesakit untuk mentadbir sendiri antibodi monoklonal analgesik sebulan sekali.
"Bagi pesakit yang mengalami kesakitan kronik, inilah yang anda perlukan," kata Yarov-Yarovoy. “Mereka mengalami kesakitan bukan berhari-hari, tetapi berminggu-minggu dan berbulan-bulan. Dijangkakan bahawa antibodi yang beredar akan dapat memberikan kelegaan kesakitan yang berlangsung selama beberapa minggu."
Ahli pasukan lain termasuk Bruno Correia dari EPFL, Steven Waxman dari Yale, William Schmidt dan Heike Wolf dari EicOsis, Bruce Hammock, Teanne Griffith, Karen Wagner, John T. Sack, David J. Copenhaver, Scott Fishman, Daniel J. Tancredi, Hai Nguyen, Phuong Tran Nguyen, Diego Lopez Mateos, dan Robert Stewart dari UC Davis.
Out of business hours, holidays and weekends: hs-publicaffairs@ucdavis.edu916-734-2011 (ask a public relations officer)
Masa siaran: Sep-29-2022