Подпишитесь на оповещения
от Газеты.Ru
Дополнительно подписаться
на сообщения раздела СПОРТ
Отклонить
Подписаться
Получать сообщения
раздела Спорт

Убить боль без привыкания

Создана молекула, способная заменить опиоиды для подавления боли

Дмитрий Лебедев 23.08.2016, 08:30
Британский актер Хью Лори в роли доктора Грегори Хауса в одноименном телесериале Heel & Toe Films
Британский актер Хью Лори в роли доктора Грегори Хауса в одноименном телесериале

Ученые придумали молекулу, способную в будущем заменить обезболивающие на основе морфия. Она позволит подавлять боль, не вызывая привыкания и остановки дыхания.

В большинстве случаев боль — это сигнал о повреждении органов или тканей, формирующий в мозге мучительные и даже непереносимые ощущения. Любой сигнал внутри нашей нервной системы передается в виде нервного импульса — волны изменения электрического потенциала на поверхности нервных клеток. Удлиненные тела этих клеток-нейронов подобны проводам, передающим электрический ток. Чтобы такой электрический импульс передался от одной клетки к другой, в месте сближения этих клеток (так называемом синапсе) клетка-передатчик выбрасывает специальное вещество — медиатор.

Одновременно, чтобы понять это химическое сообщение, клетка-приемник должна иметь на своей поверхности белки-рецепторы, способные избирательно связываться с медиатором определенного вида и передавать информацию об этом внутрь. В ответ на связь своих рецепторов с молекулами медиатора она сгенерирует электрический импульс.

За проведение болевых сигналов в мозг отвечают нейроны спинного мозга. Чаще всего они передают эти импульсы с максимальной интенсивностью,

чтобы мы не вздумали медлить, приложившись к раскаленному утюгу или прищемив палец дверью.

Но для некоторых, особых ситуаций эволюция предусмотрела дополнительную систему настройки болевой чувствительности. На мембранах в месте сближения двух нервных клеток сидят специальные белки — опиоидные рецепторы. Их активация затрудняет, а то и вовсе блокирует проведение болевого сигнала. В теле здорового человека их активируют эндорфины, эндоморфины и энкефалины. Именно эти чудодейственные «гормоны счастья» помогают женщинам преодолеть родовые боли,

а также заставляют школьников забыть о ссадинах и ушибах во время победной драки.

Как можно догадаться, опиоидные рецепторы неспроста получили свое название. Еще задолго до того, как первые эндорфины были найдены в организме человека, ученые установили, что они мишень действия наркотиков, получаемых из мака, в первую очередь морфина. Большая часть этих рецепторов контролирует болевую чувствительность, но некоторые типы отвечают за совсем другие процессы. Возникнув от одного предка, опиоидные рецепторы широко разошлись в эволюции по своим функциям, создав вечную головную боль для фармакологов и наркополицейских. Черствая до людских проблем природа поместила их в центр удовольствия мозга. Связываясь с ними, морфий и его производные стимулируют этот центр,

приводя к эйфории и одновременно вызывая молниеносное физиологическое привыкание.

И это еще не все. Опиоидных рецепторов полным-полно в дыхательном центре продолговатого мозга и в стенках кишечника, где они задают частоту дыхания и активность перистальтики. Постоянные запоры всегда сопровождают применение опиоидных обезболивающих, а остановка дыхания вообще главный ночной кошмар анестезиологов и типичный конец для опиоидных наркоманов, мозг которых при передозировке просто забывает дышать.

Вожделенной целью нескольких поколений фармакологов стали опиоидные рецепторы мю-типа.

Именно они регулируют чувствительность к боли и в сравнении с другими типами этих рецепторов имеют меньше всего побочных функций.

Впрочем, если присмотреться, то и у них хватает лишних, на взгляд фармацевтов, задач. Под действием вещества-активатора (его называют агонистом) мю-рецепторы выполняют в клетке сразу два важных дела: активируют G-белок, а затем связываются с белком бета-аррестином. Эти белки, подобно первым упавшим костяшкам домино, запускают два независимых каскада реакций внутри нейрона. Причем каскад, запускаемый G-белком, работает преимущественно в клетках спинного мозга и отвечает за обезболивание, а процесс, запускаемый бета-аррестином, протекает в клетках кишечника, центре удовольствия и дыхательном центре, приводя к самым неприятным для врачей последствиям приема опиоидов.

На днях в журнале Nature была опубликована работа международной группы исследователей, посвященная направленному поиску веществ-активаторов мю-опиоидных рецепторов. Вооруженная современнейшими компьютерами бригада ученых смоделировала связывание 3 млн различных соединений с опиоидным рецептором мю-типа. Звучит невероятно, но для каждого из этих веществ было оценено в среднем 1,3 млн способов посадки на рецептор.

После кропотливого анализа этой лавины данных лишь 23 молекулы были отобраны для дальнейшего изучения. Оказалось, что все выбранные вещества формируют связь с рецептором абсолютно новым способом. Химическая модификация одной из двух десятков молекул-счастливчиков привела ученых к соединению PZM21 — молекуле,

которой, возможно, суждено стать прародителем нового семейства обезболивающих.

Если классические опиоиды без разбора действуют на все типы опиоидных рецепторов, то PZM21 адресно активирует только опиоидные рецепторы мю-типа. Но настоящим воплощением мечты фармакологов стало то, что эта чудо-молекула активирует в нервных клетках исключительно сигнальный каскад G-белка, оставляя ненавистный для врачей бета-аррестиновый путь в молчании. Подобно пунктуальному связному, она передает рецептору точное и конкретное указание: подавлять боль, игнорируя все другие функции, ведущие несчастных пациентов к зависимости, остановкам дыхания и прочим ужасам.

Обезболивающие возможности PZM21 были протестированы на мышах. Они оказались несколько ниже, чем у морфина, но главное — побочные эффекты отсутствовали. Следующие шаги — первые клинические испытания, призванные показать работоспособность препарата на людях, и синтез молекул-аналогов, которые, возможно, будут обладать большей анальгетической силой.

Надо сказать, что это не первая попытка фармацевтов найти другие обезболивающие, не на основе опиоидов.

За два века, что человечество знакомо с морфием и его производными, эти препараты облегчили невообразимое количество страданий, одновременно сломав множество судеб и оборвав сотни тысяч жизней. По-видимому, сегодня фармакологи подошли к порогу, преодолев который людям удастся навсегда отказаться от классических, смертельно опасных опиоидов. Состоится ли эта фармакологическая революция или нет — станет ясно в ближайшее время.