Czy wyjątkowy nowy grzyb może stanowić alternatywę dla opioidów?
Najnowsze badania sugerują, że nowy grzyb odkryty w wodach ujść rzek Tasmanii może być nieoczekiwaną odpowiedzią na światowy kryzys opioidowy.
Opioidy - z których wiele to środki przeciwbólowe na receptę, takie jak kodeina - wywołały światowy kryzys zdrowotny. Wiele opioidów to substancje silnie uzależniające, których niektórzy ludzie nadużywają lub nadużywają.
Według danych National Institute on Drug Abuse, w Stanach Zjednoczonych każdego dnia umiera z powodu przedawkowania opioidów ponad 130 osób.
Administracja Zasobów i Usług Zdrowotnych nazywa to „bezprecedensową epidemią opioidów”. Sytuacja ta skłoniła Światową Organizację Zdrowia (WHO) do zachęcania krajów do ścisłego monitorowania używania opioidów.
Jednak podczas gdy monitorowanie stosowania opioidów jest pomocne, naukowcy szukają alternatyw dla opioidów. Poszukują leków, które będą leczyć przewlekły ból w taki sam sposób jak opioidy, ale z mniejszym prawdopodobieństwem będą szkodzić zdrowiu lub prowadzić do nadużyć.
Nowatorskie odkrycie dokonane przez naukowców z Uniwersytetu w Sydney w Australii - we współpracy z kolegami z innych instytucji akademickich - może w przyszłości doprowadzić do opracowania jednej z takich potężnych alternatyw.
Zespół znalazł nieznany gatunek grzyba Penicillium w ujściu rzeki w dolinie Huon na Tasmanii. Naukowcy wykazali, że grzyb ten zawiera zestaw cząsteczek zwanych „tetrapeptydami”, które są aminokwasami.
Cząsteczki te miały unikalną strukturę, która naśladuje kształt endomorfin, które są naturalnymi chemicznymi przekaźnikami opioidów, które pomagają złagodzić ból.
Zespół zauważa, że te nowe tetrapeptydy pochodzące z grzybów mogą potencjalnie powodować mniej skutków ubocznych niż zwykłe opioidy, a jednocześnie skutecznie łagodzić ból.
„Nigdy wcześniej nie widziana” struktura molekularna
Starszy autor, prof. Macdonald Christie i współpracownicy wyjaśniają, że nowo odkryty grzyb dostarczył trzech różnych wersji tetrapeptydów - o bardzo interesującej i nieoczekiwanej strukturze molekularnej.
Dokładniej, zespół odkrył, że te pochodzące z grzybów cząsteczki mają zaskakującą chiralność lub „ręczność”, która odnosi się do geometrycznej orientacji struktury molekularnej.
Niektóre cząsteczki mają właściwość geometryczną, która oznacza, że mogą mieć strukturę „leworęczną” lub „praworęczną”, z których dwie są swoimi lustrzanymi odbiciami.
Co więcej, ich orientacja może mieć istotne znaczenie, ponieważ określi, w jaki sposób cząsteczka „pasuje” lub reaguje z innymi cząsteczkami, z którymi oddziałuje.
W naturze większość aminokwasów wykazuje „leworęczność” i chociaż są pewne wyjątki, aminokwasy obecne u ssaków bardzo rzadko są „praworęczne”.
Jest to ważne, ponieważ, jak wyjaśniają badacze w artykule - który ukazał się w czasopiśmie PNAS - ostatnie badania podkreśliły znaczenie peptydów (aminokwasów krótkołańcuchowych) pochodzenia ssaczego w kontekście opracowywania nowych i lepszych alternatyw dla tradycyjnych opioidów.
Tetrapeptydy obecne w nowo odkrytym Penicillium są wyjątkowe właśnie dlatego, że wykazują „praworęczność”. Ta niezwykła chiralność pozwoliła naukowcom określić właściwości tych cząsteczek i określić, że są one obiecującą alternatywą dla opiatów.
„Nikt nigdy nie wyciągnął niczego z natury, niczego starszego niż kręgowiec, który zdawał się działać na receptory opiatów - i znaleźliśmy to” - mówi prof. Christie.
„Struktura, którą znaleźliśmy, nigdy wcześniej nie była widziana”.
Prof. Macdonald Christie
Zespół złożył już wniosek patentowy w Australii i kontynuuje badania, mając na celu potwierdzenie, czy nowo odkryte cząsteczki mogą doprowadzić do opracowania nowego leku.
Jednak prof. Christie ostrzega, że nawet jeśli otrzymają potwierdzenie i rozpoczną dalsze testy, może minąć jeszcze 10 lat, zanim nowy lek przeciwbólowy stanie się dostępny na rynku.
Podkreśla jednak, że „[jeśli okaże się to skuteczne i doprowadzi do opracowania nowego leku, znacznie zmniejszy ryzyko zgonu w wyniku przedawkowania leków opioidowych, takich jak kodeina”.
