Durant la pandèmia, els metges utilitzen anticossos monoclonals transfosats (anticossos produïts en laboratori) per ajudar els pacients a combatre la infecció per COVID-19. Ara els investigadors de la UC Davis estan intentant crear anticossos monoclonals que puguin ajudar a combatre el dolor crònic. L'objectiu és desenvolupar un analgèsic mensual no addictiu que pugui substituir els opioides.
El projecte està dirigit per Vladimir Yarov-Yarovoi i James Trimmer, professors del Departament de Fisiologia i Biologia de Membranes de la Universitat de Califòrnia, Davis School of Medicine. Van reunir un equip multidisciplinari que incloïa molts dels mateixos investigadors que intentaven convertir el verí de la taràntula en analgèsics.
A principis d'any, Yarov-Yarovoy i Trimmer van rebre una subvenció d'1,5 milions de dòlars del programa HEAL dels Instituts Nacionals de Salut, que és un intent agressiu d'accelerar solucions científiques per contenir la crisi dels opioides del país.
A causa del dolor crònic, les persones poden tornar-se addictes als opioides. El Centre Nacional d'Estadístiques de Salut dels Centres per al Control de Malalties calcula que hi haurà 107.622 morts per sobredosi de drogues als Estats Units el 2021, gairebé un 15% més que les 93.655 morts estimades el 2020.
"Els avenços recents en biologia estructural i computacional (l'ús d'ordinadors per entendre i modelar sistemes biològics) han assentat les bases per a l'aplicació de nous mètodes per crear anticossos com a excel·lents candidats a fàrmacs per tractar el dolor crònic", va dir Yarov. Yarovoy, el principal intèrpret del premi Sai.
"Els anticossos monoclonals són l'àrea de creixement més ràpid de la indústria farmacèutica i ofereixen molts avantatges sobre els fàrmacs clàssics de molècules petites", va dir Trimmer. Els fàrmacs de molècules petites són fàrmacs que penetren fàcilment a les cèl·lules. S'utilitzen àmpliament en medicina.
Al llarg dels anys, el laboratori de Trimmer ha creat milers d'anticossos monoclonals diferents per a diversos propòsits, però aquest és el primer intent de crear un anticossos dissenyat per alleujar el dolor.
Tot i que sembla futurista, la Food and Drug Administration dels EUA ha aprovat anticossos monoclonals per al tractament i la prevenció de la migranya. Els nous fàrmacs actuen sobre una proteïna associada a la migranya anomenada pèptid relacionat amb el gen de la calcitonina.
El projecte UC Davis té un objectiu diferent: canals iònics específics a les cèl·lules nervioses anomenats canals de sodi dependents de voltatge. Aquests canals són com "porus" a les cèl·lules nervioses.
"Les cèl·lules nervioses són les responsables de transmetre els senyals de dolor al cos. Els canals iònics de sodi amb control potencial de les cèl·lules nervioses són transmissors clau del dolor", explica Yarov-Yarovoy. "El nostre objectiu és crear anticossos que s'uneixin a aquests llocs de transmissió específics a nivell molecular, inhibir la seva activitat i bloquejar la transmissió de senyals de dolor".
Els investigadors es van centrar en tres canals de sodi específics associats al dolor: NaV1.7, NaV1.8 i NaV1.9.
El seu objectiu és crear anticossos que coincideixin amb aquests canals, com una clau que desbloqueja un pany. Aquest enfocament dirigit està dissenyat per bloquejar la transmissió de senyals de dolor a través del canal sense interferir amb altres senyals transmesos a través de les cèl·lules nervioses.
El problema és que l'estructura dels tres canals que intenten bloquejar és molt complexa.
Per resoldre aquest problema, recorren als programes Rosetta i AlphaFold. Amb Rosetta, els investigadors estan desenvolupant models de proteïnes virtuals complexos i analitzant quins models són els més adequats per als canals neuronals NaV1.7, NaV1.8 i NaV1.9. Amb AlphaFold, els investigadors poden provar de manera independent les proteïnes desenvolupades per Rosetta.
Un cop van identificar unes quantes proteïnes prometedores, van crear anticossos que després es podrien provar en teixit neural creat al laboratori. Els assajos humans trigaran anys.
Però els investigadors estan entusiasmats amb el potencial d'aquest nou enfocament. Els medicaments antiinflamatoris no esteroides (AINE), com l'ibuprofè i el paracetamol, s'han de prendre diverses vegades al dia per alleujar el dolor. Els analgèsics opioides se solen prendre diàriament i comporten un risc d'addicció.
No obstant això, els anticossos monoclonals poden circular a la sang durant més d'un mes abans que finalment siguin degradats pel cos. Els investigadors esperaven que els pacients s'autoadministrassin l'anticossos monoclonals analgèsics una vegada al mes.
"Per als pacients amb dolor crònic, això és exactament el que necessiteu", va dir Yarov-Yarovoy. "Experimenten dolor no durant dies, sinó setmanes i mesos. S'espera que els anticossos circulants puguin proporcionar un alleujament del dolor que duri diverses setmanes".
Altres membres de l'equip inclouen Bruno Correia de l'EPFL, Steven Waxman de Yale, William Schmidt d'EicOsis i Heike Wolf, Bruce Hammock, Teanne Griffith, Karen Wagner, John T. Sack, David J. Copenhaver, Scott Fishman, Daniel J. Tancredi, Hai Nguyen, Phuong Tran Nguyen, Diego Lopez Mateos i Robert Stewart de la UC Davis.
Out of business hours, holidays and weekends: hs-publicaffairs@ucdavis.edu916-734-2011 (ask a public relations officer)
Hora de publicació: 29-set-2022