狼蛛在植物上

缓解疼痛的创新

一种从狼蛛毒液中提取的新型止痛药并不是澳门太阳集团城戴维斯分校研发的唯一一种非麻醉性药物. In 2020, 食品和药物管理局授予了一种非麻醉品候选药物快速通道称号 EicOsis有限责任公司, 这是一家由澳门太阳集团城戴维斯分校杰出教授Bruce Hammock创立的制药公司,用于治疗人类和动物伴侣的慢性疼痛. 阅读更多新闻.

澳门太阳集团城戴维斯分校的研究人员正在从一种不寻常的来源——狼蛛毒液——开发一种新型止痛药.

该项目是美国国立卫生研究院的一部分 帮助结束成瘾长期(治愈)倡议该研究旨在结束阿片类药物成瘾,并创造非成瘾疗法来治疗疼痛.

弗拉基米尔•Yarov-Yarovoy, 生理学和膜生物学教授, 和Heike伍尔夫, 药理学教授, 这个由20人组成的团队正在利用计算生物学将一种有毒的肽转化为一种可以缓解疼痛的肽吗.  是更小版本的蛋白质吗.

进化的开端

“蜘蛛和蝎子有数百万年的进化优化肽, 毒液中的蛋白质和小分子毒素, 我们可以利用哪些优势,布鲁斯·吊床说, 澳门太阳集团城戴维斯分校的一位杰出教授正在研究这种新型止痛药. “同样的毒液可以引起疼痛和神经功能障碍,也可以帮助神经更好地工作,减少疼痛.”

约 20%的成年人 在美国.S.美国约有5000万人受到慢性疼痛的影响. 关于 1100万年 影响 高影响力的慢性疼痛, 定义为持续三个月或更长时间并限制重大活动的疼痛, 比如不能在家庭之外工作, 去上学或做家务.

一些非阿片类药物可以帮助那些患有慢性疼痛的人 补充或综合保健方法 可以帮助. 不过,一般来说,患有慢性疼痛的人缓解疼痛的选择有限. 

“对于强烈的疼痛,布洛芬或阿司匹林等药物都不够强烈. 阿片类药物足够强, 但他们有耐受性发展和成瘾的问题,伍尔夫说.

 

近年来,阿片类药物成瘾和滥用在美国激增, 导致严重的健康危机. 2019年,美国有近5万人 死于阿片类药物过量.

“我们需要的是新的药物, 改进风险概况的新疗法,大卫·哥本哈根说, 他是澳门太阳集团城戴维斯分校健康中心癌症疼痛管理和支持治疗小组的成员和主任. “有一种发展其他的推动力, 更好的, 更安全的, 较不成瘾性——或零成瘾性——治疗疼痛的药物和疗法,”Copenhaver说, 谁也是 镇痛推进中心 在澳门太阳集团城戴维斯分校.

蛋白质“渠道”

来制造一种不会上瘾但有强烈止痛效果的药物, 研究人员专注于感觉神经元传递的疼痛信号. 阻止这些信号, 他们瞄准了神经元和肌肉细胞膜上的一种特殊的蛋白质“通道”.

这些渠道, 叫做电压门控钠通道, 在向神经和肌肉发出信号方面起着至关重要的作用.

在人类身上发现了九种不同类型的这种通道. 钠的符号是Na,所以电压门控通道被称为Nav1.1通过Nav1.9.

的Nav1.7通道是疼痛科学家最感兴趣的一个通道,因为它是疼痛传递的一个关键来源.

上行、下行

这就是狼蛛毒液的作用所在. 在秘鲁绿绒狼蛛毒液中发现的一种肽可以阻断Nav1.7、阻止它传递信号,包括疼痛信号.

“Nav1的承诺.7抑制剂是一种和阿片类药物一样有效的药物, 但不会上瘾,伍尔夫说, 谁专门从事离子通道的临床前治疗研究.

狼蛛毒液中的蛋白质的挑战在于,它不仅能阻断Nav1.感觉神经有7个通道. 在它的自然形式下,肽可以阻止所有的Nav1.7频道, 包括肌肉和大脑, 这意味着它可能会产生可怕的副作用.

重新设计的肽

为了解决这个问题,研究人员使用了一种名为“毒性工程”的方法.“他们试图改造毒液中的毒素,阻止疼痛信号,但不会产生不想要的副作用.

为了做到这一点,他们使用了由华盛顿大学开发的计算机程序 罗塞塔. 这个复杂的建模软件可以让研究小组创建许多不同的狼蛛肽迭代, 然后在实验室合成并测试.

“使用罗塞塔软件, 我们可以提取一种天然的肽,然后重新设计它,使它成为一种治疗药物,”Yarov-Yarovoy说, 多肽毒素计算结构建模专家. “我们的先导肽已经显示出吗啡水平的功效, 而且没有阿片类药物的副作用.”

他们的初步结果非常有希望,但仍有许多工作要做. 这些潜在的治疗候选者需要在动物身上进行试验, 如果安全的话, 在人体上经过仔细测试. 研究人员估计,任何新的药物至少需要五年的时间.

“一个真正的机会”

他说:“弗拉基米尔所做的一切真的很了不起,因为没有一个科学家有希望完成这么困难的项目,吊床谈到这个20人的团队时说. “但是有一群人使它变得有趣和令人兴奋, 我认为这给了我们一个缓解疼痛的机会.”

其他团队成员包括Karen Wagner、Jon T. Sack, Theanne Griffith, Scott Fishmann, Hai Nguyen, Daniel J. Tancredi, Nieng严, 威廉•施密特, 安德烈多, 尼尔城堡, 迈克尔·彭宁顿, Phuong Tran阮, 布兰登•哈里斯, 迭戈·洛佩兹马特奥, 罗伯特·斯图尔特和帕拉沙尔·塔帕.

澳门太阳集团城戴维斯分校的狼蛛毒液研究由1美元资助.500万元资助 美国国家卫生研究院的“帮助长期戒毒”计划 (治疗). 弗号码: rfa - ns - 19 - 010.