Międzynarodowa grupa naukowców pod kierunkiem badaczy z New York University Dentistry Pain Research Center obiecuje nowy, skuteczniejszy środek przeciwbólowy. Jak pisze na łamach czasopisma "Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)", odpowiednią substancję znaleźli przeszukując bazę aż 27 milionów cząsteczek. Badania na zwierzętach potwierdziły, że substancja o nazwie CBD3063 łagodzi cztery rodzaje bólu i nie wywołuje efektów ubocznych towarzyszących działaniu innych przeciwbólowych leków.
Nowa, obiecująca substancja to owoc badań prowadzonych coraz bardziej popularną w farmakologii metodą. Określa się cel działania leku, w tym wypadku częściową blokadę kanałów wapniowych, które pośredniczą w przekazywaniu impulsów bólowych i z pomocą komputerowych symulacji szuka się najprostszych cząsteczek, które mogą zadanie wypełnić. W tym wypadku z tej obszernej bazy 27 milionów wybrano najpierw 77 substancji, potem w testach ich liczbę ograniczono do 9, wreszcie wybrano cząsteczkę o nazwie CBD3063 jako najbardziej obiecującą.
Badania na zwierzętach pokazały, że skutecznie uśmierza ona 4 rodzaje bólu: ból po zranieniu, ból neuropatyczny po chemioterapii, neuralgię nerwu trójdzielnego, wreszcie ból związany z procesami zapalnymi. Co istotne, przy wysokiej skuteczności, cząsteczka nie wywołuje typowych dla innych takich środków efektów ubocznych. Jak napisano w publikacji, CBD3063 jest skuteczniejsza i bezpieczniejsza od gabapentyny, leku przeciwpadaczkowego, który bywa też stosowany do łagodzenia bólu neuropatycznego.
Kanały wapniowe pełnią kluczową rolę w przekazywaniu sygnałów bólu z pomocą neuroprzekaźników. Gabapentyna, jeden z trzech klinicznie zatwierdzonych do blokowania kanałów wapniowych Cav2.2, działa przyłączając się do ich zewnętrznej strony i wpływając na ich aktywność.
Autorzy pracy skoncentrowali się na białku CRMP2, które przyłącza się do wnętrza kanału wapniowego Cav2.2 i jest jego kluczowym regulatorem. Podczas wcześniejszych prac odkryli, że wyizolowany z białka CRMP2 peptyd CBD3 może blokować dostęp CRMP2 do wnętrza kanału wapniowego i w ten sposób ograniczać ilość dostępnego wapnia i poziom wydzielania neuroprzekaźników. W badaniach na zwierzętach zastosowanie CBD3 pozwalało ograniczyć doznania bólowe.
Peptydy typu CBD3 są trudne do syntezy, działają krótko i szybko rozkładają się w żołądku. Badacze poszukiwali więc prostszych cząsteczek, które mogłyby je zastąpić. Samo CBD3 składa się z 15 aminokwasów, po dalszych badaniach udało się określić 2, które faktycznie przyczyniają się do ograniczenia przepływu jonów wapnia i łagodzenia bólu. Po zorientowaniu się, że właśnie te dwa aminokwasy mogą być podstawą nowego leku, badacze z NYC we współpracy z naukowcami z University of Pittsburgh przeprowadzili serię komputerowych symulacji, które wśród 27 milionów cząsteczek znalazłyby te, które mogą być ich odpowiednikami.
Po stopniowym zawężeniu poszukiwań do 77, a potem 9 cząsteczek najbardziej obiecująca okazała się substancja, którą nazwano CBD3063. Testy biochemiczne pokazały, że CBD3063 zakłóca interakcję między kanałami wapniowymi CaV2.2 a białkiem CRMP2, dzięki czemu zmniejsza się ilość wapnia i osłabia wydzielanie neuroprzekaźników. Wielu badaczy przeszukiwało te same biblioteki cząsteczek, ale ich celem było blokowanie kanałów wapniowych z zewnątrz. Fakt, że skoncentrowaliśmy się na aminokwasach białka CRMP2, które działa wewnątrz, mógł być kluczem do naszego sukcesu - mówi współautor pracy, prof. Rajesh Khanna, szef NYU Pain Research Center.
Zaspół Khanny testował CBD3063 na myszach pod kątem łagodzenia bólu po zranieniu. Okazała się skuteczna zarówno dla samców jak i samic myszy w dawkach nawet ponad trzykrotnie mniejszych, niż gabapentyna. We współpracy z Virginia Commonwealth University, Michigan State University i Rutgers University wykonano testy w przypadkach bólu neuropatycznego po chemioterapii, bólu towarzyszącego procesom zapalnym i neuralgii nerwu trójdzielnego. W tych trzech przypadkach substancja CBD3063 okazała się podobnie skuteczna jak gabapentyna. Co ważne, nie przynosiła towarzyszących stosowaniu gabapentyny efektów ubocznych: ospałości, zmiany zdolności poznawczych, uczenia się i zapamiętywania, wreszcie zaburzeń rytmu serca i oddychania.
Badania CBD3063 trwają, dopracowuje się jej skład chemiczny, testuje poziom bezpieczeństwa i sprawdza, czy z czasem może pojawić się odporność na jej działanie. W planie są testy kliniczne. Identyfikacja tej cząsteczki to kulminacja prac trwających od 15 lat. Mamy nadzieję, że uda nam się zaproponować lek, który w walce z przewlekłym bólem okaże się lepszy niż gabapentyna - podkreśla Khanna.