روش جدید احتمالی برای کاهش درد با الهام از جوجه ها

محققان دانشگاه استنفورد روش جدیدی را برای درمان درد بدون استفاده از مواد افیونی کشف کرده اند. آنها با هدف قرار دادن ناحیه خاصی از گیرنده درد شناخته شده، توانستند حساسیت درد را در موش ها کاهش دهند بدون اینکه بر عملکردهای دیگر گیرنده مانند حساسیت به گرما تأثیر بگذارند.

الهام آنها؟ جوجه ها

بسیاری از مرغ‌داران می‌دانند که سنجاب‌ها و موش‌ها خوراک مرغ آغشته به کپسایسین را نمی‌خورند – ماده شیمیایی که به فلفل‌های چیلی تندی می‌دهد. در پستانداران، کپسایسین گیرنده درد را برای ایجاد احساس سوزش فعال می کند. در بیشتر گونه های پرندگان، کپسایسین اثر کمی دارد.

اریک گراس، MD، Ph.D.، دانشیار بیهوشی، پس از عمل و پزشکی درد، گفت: «به نظر می رسد که پرندگان به طور طبیعی به کپسایسین مقاوم هستند.

این واقعیت گراس را بر آن داشت تا به این فکر کند که آیا ممکن است انسان ها یک نوع ژنتیکی داشته باشند که گیرنده را که به عنوان گیرنده گذرا کانال کاتیونی بالقوه گیرنده زیرخانواده V عضو 1 یا TRPV1 شناخته می شود، پرنده تر و مقاوم تر در برابر درد می کند.

در مطالعه ای که قرار است در 1 فوریه در مجله تحقیقات بالینیتیم گراس و همکاران بین المللی یک نوع ژنتیکی خاص از TRPV1 را شناسایی کردند که حساسیت درد را در انسان کاهش می دهد. اگرچه این نوع بسیار نادر است، اما محققان توانستند اثرات ژن تغییر یافته را با یک داروی سفارشی تکرار کنند.

نمی توان این را لمس کرد

محققان ابتدا از یک رویکرد محاسباتی برای یافتن انواع ژنتیکی TRPV1 انسانی که شبیه TRPV1 پرندگان است، استفاده کردند. هنگامی که آنها این گونه ها را در سلول های اصلاح شده ژنتیکی آزمایش کردند، یک نوع آن به نام K710N به شدت واکنش گیرنده به کپسایسین را کاهش داد.

گراس که نویسنده ارشد این مطالعه است، گفت: «ما کاملاً شگفت زده شدیم که وقتی آن نوع ژنتیکی را ساختیم، واکنش TRPV1 به کپسایسین کاهش یافت. “تا جایی بود که ما در واقع چندین بار این کار را امتحان کردیم تا مطمئن شویم که واقعاً همان چیزی است که می بینیم.”

سپس، آنها از تکنیک ویرایش ژن CRISPR/Cas9 برای ایجاد موش هایی با جهش K710N استفاده کردند. برنامه این بود که ببینیم آیا این موش‌ها غذای پرنده حاوی کپسایسین را که موش‌های معمولی آن را رد می‌کنند، دلپذیر می‌دانند. پاسخ فوری‌تر از آن چیزی بود که محققان انتظار داشتند: به محض اینکه غذای تند پرنده روی کف قفس آنها قرار گرفت، موش‌های معمولی پنجه‌های خود را تا آنجا که می‌توانستند بلند کردند تا از لمس کپسایسین جلوگیری کنند – که نشان می‌دهد حتی تماس با پوست باعث درد می‌شود. در همین حال، موش‌های K710N پنجه‌های خود را کمتر بلند می‌کردند و به اندازه کافی با کپسایسین راحت بودند تا از غذای تند پرندگان استفاده کنند.

بر اساس این پاسخ‌ها و سایر پاسخ‌های رفتاری، گراس تخمین می‌زند که جهش درد را تا حدود ۵۰ درصد کاهش می‌دهد.

شماره گیری درد

گیرنده‌های TRPV1 در نورون‌های حسی ما بیشتر از ایجاد احساس سوزش در هنگام خوردن فلفل تند است. آنها همچنین به محرک‌های دیگری مانند گرما و آسیب‌های فیزیکی که نقش مهمی در محافظت از ما در برابر خطر دارند پاسخ می‌دهند و دمای بدن را تنظیم می‌کنند.

گروس گفت: “شما نمی خواهید تمام احساس درد را از بین ببرید.” شما هنوز هم دوست دارید کسی را داشته باشید، اگر دستش را روی اجاق گاز داغ بگذارد یا پا روی یک لگو بگذارد، این احساس درد را داشته باشد.

موش‌های K710N از یک محیط شاد لذت بردند – آنها درد کمتری را احساس کردند اما همچنان می‌توانستند محرک‌های مضر را حس کنند و دمای بدن را در حالت عادی حفظ کنند. گروس گفت: «ما توانستیم آن را به جای حذف کامل، شماره گیری کنیم.

TRPV1 عملکردهای بیشتری در سراسر بدن دارد، مانند محافظت در برابر آسیب اندام. محققان دریافتند که نوع K710N این مزایای محافظتی TRPV1 را حفظ کرده و حتی افزایش داده است. به عنوان مثال، سلول‌های قلبی با این نوع، در صورت محرومیت موقت از اکسیژن، کمتر احتمال دارد بمیرند.

داروی سفارشی

با درک دقیق اینکه چگونه جهش K710N ساختار و عملکرد TRPV1 را تغییر داد، محققان توانستند دارویی را طراحی کنند که همان اثر را داشت. هنگامی که آنها این دارو، پپتیدی به نام V1-cal را با تزریق یا انفوزیون به موش ها دادند، حساسیت آنها به کپسایسین را کاهش داد و درد مزمن ناشی از آسیب عصبی را کاهش داد. درست مانند جهش K710N، این دارو تأثیر کمی بر احساس گرما و تنظیم دمای بدن داشت.

در مقایسه با تلاش های قبلی برای درمان درد با هدف قرار دادن TRPV1، داروی جدید الهام گرفته شده از مرغ به صورت انتخابی تر و با عوارض جانبی کمتر عمل می کند.

گراس گفت: «مردم همیشه از یک رویکرد مستقیم استفاده کرده‌اند، بنابراین به دنبال راه‌هایی برای فعال کردن یا مسدود کردن خاص گیرنده بودند. “این یک چالش بود زیرا فعال شدن گیرنده باعث درد می شود، در حالی که غیرفعال شدن ممکن است باعث تغییرات ناخواسته در دمای بدن شود.”

غلظت بالای کپسایسین گیرنده را فعال و در نهایت حساسیت زدایی می کند و در کرم ها یا چسب های ضد درد استفاده می شود، اما درمان ها قبل از کاهش درد، درد را افزایش می دهند. از سوی دیگر، داروهایی که گیرنده را مسدود می کنند، در آزمایشات بالینی شکست خورده اند، زیرا باعث گرم شدن بیش از حد افراد می شوند.

او گفت: “دارویی که ما تولید کردیم، به جای فعال یا غیرفعال کردن مستقیم گیرنده، تنها ناحیه خاصی از گیرنده را تعدیل می کند.” ما می‌توانیم از عوارض جانبی که مدت‌هاست در کشف دارو برای TRPV1 با مشکل مواجه شده‌اند، اجتناب کنیم.»

تیم گراس امیدوار است که پپتید را طوری اصلاح کند که پایدارتر باشد و بتواند درد را مدت بیشتری تسکین دهد. در این مطالعه، به موش ها این دارو با تزریق مداوم داده شد.

گراس به عنوان یک متخصص بیهوشی، اغلب بیماران مبتلا به درد پس از عمل را درمان می کند. ما واقعاً هیجان‌زده هستیم که ببینیم آیا این یک درمان بالقوه برای درد بعد از جراحی است یا خیر و به ما کمک می‌کند به سمت رویکردی عاری از مواد افیونی حرکت کنیم.»