Ερευνητές στο UC Davis ανέπτυξαν μια τεχνική που βασίζεται στο φως που μετατρέπει τα αμινοξέα, τα μόρια που συνθέτουν τις πρωτεΐνες, σε ενώσεις που συμπεριφέρονται σαν ψυχεδελικά στον εγκέφαλο. Αυτά τα νεοσχηματισμένα μόρια ενεργοποιούν τη σεροτονίνη 5-HT2Α Ο υποδοχέας, ο οποίος σχετίζεται με την ανάπτυξη των εγκεφαλικών κυττάρων και θεωρείται πολλά υποσχόμενος στόχος για τη θεραπεία καταστάσεων όπως η κατάθλιψη, το PTSD και οι διαταραχές χρήσης ουσιών. Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά ψυχεδελικά, ωστόσο, οι ενώσεις δεν προκάλεσαν σημαντική παραισθησιογόνο συμπεριφορά σε πειράματα σε ζώα.
Τα αποτελέσματα δημοσιεύονται Εφημερίδα της Αμερικανικής Χημικής Εταιρείας.
«Η ερώτηση που προσπαθούσαμε να απαντήσουμε ήταν: «Υπάρχουν εντελώς νέα φάρμακα σε αυτόν τον τομέα που δεν έχουν ανακαλυφθεί;». είπε ο συγγραφέας της μελέτης Joseph Beckett, ένας διδακτορικός φοιτητής που συνεργάζεται με τον καθηγητή Mark Maskal, Τμήμα Χημείας UC Davis και Ινστιτούτο UC Davis για Ψυχεδελικά και Νευροθεραπευτικά (IPN). «Στο τέλος η απάντηση ήταν «ναι».
Η εργασία θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια πιο αποτελεσματική και φιλική προς το περιβάλλον προσέγγιση για την ανακάλυψη φαρμάκων που στοχεύουν στη σεροτονίνη που παρέχουν ορισμένα από τα θεραπευτικά αποτελέσματα που σχετίζονται με τα ψυχεδελικά χωρίς να αλλάζουν δραματικά την αντίληψη.
«Στη φαρμακευτική χημεία, είναι πολύ συνηθισμένο να παίρνουμε ένα υπάρχον ικρίωμα και να κάνουμε αλλαγές που αλλάζουν κάπως τη φαρμακολογία με τον ένα ή τον άλλο τρόπο», δήλωσε ο συγγραφέας της μελέτης Trey Brasher, Ph.D. φοιτητής στο Mascal Lab και συνδεδεμένος με το IPN. “Αλλά ειδικά στον ψυχεδελικό τομέα, τα εντελώς νέα ικριώματα είναι απίστευτα σπάνια. Και αυτή είναι η ανακάλυψη ενός ολοκαίνουργιου θεραπευτικού ικριώματος.”
Δημιουργία νέων ψυχεδελικών μορίων με υπεριώδη ακτινοβολία
Για να δημιουργήσουν τις ενώσεις, οι ερευνητές συνδύασαν πολλά αμινοξέα με τρυπταμίνη, έναν φυσικό μεταβολίτη που προέρχεται από το απαραίτητο αμινοξύ τρυπτοφάνη. Στη συνέχεια, η ομάδα εξέθεσε τα μόρια στο υπεριώδες φως, προκαλώντας χημικές αλλαγές που δημιούργησαν εντελώς νέες ενώσεις με πιθανές ιατρικές εφαρμογές.
Χρησιμοποιώντας μοντελοποίηση υπολογιστή, οι επιστήμονες αξιολόγησαν πώς αλληλεπιδρούν 100 νέες ενώσεις με το 5-HT στον εγκέφαλο.2Α Υποδοχείς σεροτονίνης.
Από αυτή την ομάδα, επιλέχθηκαν πέντε ενώσεις για πιο λεπτομερείς εργαστηριακές δοκιμές. Τα επίπεδα δραστηριότητάς τους κυμαίνονταν από 61% έως 93%. Ο πιο ισχυρός ερμηνευτής έδρασε ως πλήρης αγωνιστής, που σημαίνει ότι θα μπορούσε να προκαλέσει τη μεγαλύτερη δυνατή βιολογική απόκριση από το 5-HT.2Α σύστημα υποδοχέα.
Οι ερευνητές ονόμασαν αυτή την ένωση D5.
Ένα εκπληκτικό αποτέλεσμα σε πειράματα με ποντίκια
Επειδή το D5 ενεργοποίησε πλήρως τους ίδιους υποδοχείς που στοχεύουν τα ψυχεδελικά, οι επιστήμονες περίμεναν ότι θα προκαλούσε μια απόκριση σύσπασης της κεφαλής σε αρουραίους, έναν ευρέως χρησιμοποιούμενο δείκτη επιδράσεων που μοιάζουν με παραισθησιογόνα.
Δεν έγινε.
Αν και το D5 ενεργοποίησε έντονα τους υποδοχείς, οι αρουραίοι δεν εμφάνισαν την αναμενόμενη συμπεριφορά που μοιάζει με ψυχεδελική.
«Εργαστηριακές και υπολογιστικές μελέτες έχουν δείξει ότι αυτά τα μόρια μπορούν να ενεργοποιήσουν εν μέρει ή πλήρως τα μονοπάτια σηματοδότησης της σεροτονίνης που σχετίζονται τόσο με την πλαστικότητα του εγκεφάλου όσο και με τις ψευδαισθήσεις, ενώ πειράματα σε ποντίκια δείχνουν καταστολή ψυχεδελικών αντιδράσεων παρά την επαγωγή τους», είπαν οι Beckett και Brasher.
Γιατί η ένωση προκάλεσε παραισθήσεις;
Η ερευνητική ομάδα σχεδιάζει τώρα να διερευνήσει εάν άλλοι υποδοχείς σεροτονίνης μπορούν να μειώσουν ή να εμποδίσουν τις παραισθησιογόνες επιδράσεις που παράγονται από το D5.
«Καθορίσαμε ότι το ίδιο το ικρίωμα διαθέτει μια ποικιλία δραστηριοτήτων», είπε ο Brasher. «Αλλά τώρα είναι θέμα διαλεύκανσης αυτής της δράσης και κατανόησης γιατί το D5 και παρόμοια μόρια είναι μη παραισθησιογόνα όταν είναι πλήρως αγωνιστές».
Επιπλέον συγγραφείς της εργασίας περιλαμβάνουν τους Mark Maskal και Lena EH Svanholm του UC Davis. Mark Bazin, Ryan Buzdigon και Steve Nguyen της HepatoChem Inc. John D. McCorvey, Alison A. Clark και Serena S. Schalk, του Ιατρικού Κολλεγίου του Ουισκόνσιν. και οι Adam L. Halberstadt και Bruna Kukurza από το UC San Diego.
Η έρευνα που αναφέρεται εδώ χρηματοδοτήθηκε από επιχορήγηση από το Εθνικό Ινστιτούτο Υγείας και το Ίδρυμα Ερευνών Επιστημών.
