Ученые из USF Health достигли значительного прогресса в изучении того, как новые опиоидные соединения взаимодействуют с организмом для облегчения боли. Их исследования дают надежду на то, что в будущем обезболивающие препараты смогут эффективно снимать боль без опасных для жизни побочных эффектов, характерных для современных опиоидов.

Новые открытия в механизмах действия опиоидов

Недавние результаты работы были опубликованы 17 декабря в журнале Nature под заголовком «GTP release-selective agonists prolong opioid analgesic efficacy». Параллельно в Nature Communications вышло сопутствующее исследование, посвященное функциям G-белок-связанных рецепторов. Как отмечает доктор философии Лаура М. Бон, профессор молекулярной фармакологии и физиологии, основная цель команды — понять, как действуют опиоиды, чтобы в будущем предложить более безопасные варианты лечения хронической боли и разработать терапии для расстройств, связанных с употреблением опиоидов.

Фокус на мю-опиоидных рецепторах

Исследования сосредоточены на экспериментальных обезболивающих соединениях, воздействующих на мю-опиоидные рецепторы — белки на нервных клетках, которые при активации опиоидами, такими как морфин, уменьшают болевые сигналы. Однако активация этих рецепторов также вызывает серьезные побочные эффекты, включая угнетение дыхания, что может привести к смертельным передозировкам. Команда доктора Бон работает над созданием соединений, способных снимать боль без подобных негативных реакций, выявляя ранее неизвестные особенности поведения опиоидных рецепторов при взаимодействии с разными препаратами.

Перспективы для разработки безопасных обезболивающих

Хотя эти исследования пока не приведут к созданию новых лекарств в ближайшее время, они значительно расширяют научное понимание работы рецепторов. По словам доцента Эдварда Шталя, чем больше известно о механизмах действия рецепторов, тем ближе ученые к созданию более безопасных методов воздействия на них. Если результаты подтвердятся, это улучшит возможности медицины в лечении различных заболеваний.

Обратимость сигнальных процессов

Когда опиоиды связываются с рецептором, они запускают цепочку событий внутри клетки, приводящую как к обезболиванию, так и к побочным эффектам. Длительное применение таких препаратов, как морфин, оксикодон и фентанил, часто вызывает развитие толерантности и опасное угнетение дыхания. Исследователи обнаружили, что самый ранний этап этого сигнального процесса может быть обратимым. Некоторые соединения способствуют обратной реакции, а не продвижению процесса вперед. Доктор Бон отмечает, что два новых химических соединения, склонных к обратному циклу, при введении в неэффективных дозах могут усиливать обезболивающий эффект морфина и фентанила, не увеличивая при этом угнетение дыхания.

Ограничения и дальнейшие перспективы

Пока изученные молекулы не считаются кандидатами в лекарства: в высоких дозах они все еще подавляют дыхание и не прошли тестирование на токсичность или другие побочные эффекты. Тем не менее, они служат ценной основой для будущей разработки препаратов.

Ранее лаборатория доктора Бон выявила соединение SR-17018, которое, в отличие от традиционных опиоидов, не вызывает угнетения дыхания или толерантности. Оно активирует тот же опиоидный рецептор, что и морфин, оксикодон и фентанил, но связывается с ним иначе, оставляя рецептор доступным для собственных обезболивающих веществ организма. Исследователи считают, что дополнительные особенности SR-17018 также способствуют его улучшенному профилю безопасности, и планируют использовать новые данные для его совершенствования.

Значение для медицины и общества

Открытия могут повлиять не только на разработку опиоидных препаратов, но и на создание лекарств для других целей. Например, серотониновый 1A-рецептор, важный для терапии нейропсихиатрических расстройств, также может активироваться в обратном направлении.

Эти исследования особенно актуальны на фоне продолжающегося кризиса, связанного с неправильным употреблением опиоидов. В 2024 году опиоиды были вовлечены в 68% смертей от передозировки, причем на фентанил и другие синтетические опиоиды приходится 88% таких случаев.

Лаборатория доктора Бон сыграла ключевую роль в раскрытии того, как селективная передача сигналов через опиоидные рецепторы может снимать боль без угнетения дыхания и развития толерантности. Эти результаты углубляют понимание биологии опиоидов и приближают ученых к созданию более безопасных, не вызывающих зависимости обезболивающих средств.