Los medicamentos opioides ofrecen a las personas alivio del dolor debilitante, pero estos medicamentos conllevan peligros: el riesgo de adicción, síntomas de abstinencia miserables y el potencial de una sobredosis fatal. En un estudio en ACS Central Science, los investigadores han identificado una estrategia para diseñar opioides más seguros. Mostraron que un opioide experimental, que se une a un lugar no convencional en el receptor, suprime el dolor en modelos animales con menos efectos secundarios, más notablemente aquellos relacionados con sobredosis fatales.
Los medicamentos opioides aprovechan el sistema natural del cuerpo para mitigar el dolor activando los receptores opioides que suprimen el dolor en las células nerviosas del cerebro. Aunque los medicamentos están destinados a ayudar a las personas, a veces estos medicamentos provocan daños. Las personas que toman opioides pueden volverse físicamente dependientes de ellos, donde dejar de tomarlos repentinamente puede producir síntomas de abstinencia, como dolor muscular, náuseas y vómitos. Además, los opioides hacen que la respiración sea lenta y superficial, un efecto secundario que puede ser fatal.
Los intentos de diseñar opioides más seguros se han centrado en gran medida en identificar moléculas que se unen al mismo lugar en el receptor, conocido como sitio activo, donde se unen las señales propias del cuerpo para aliviar el dolor. En un estudio anterior, los investigadores encontraron una molécula llamada C6 guano, que puede activar el receptor opioide cuando se une fuera del sitio activo. C6 guano interactúa con una ubicación dentro del receptor opioide que normalmente responde a los iones de sodio. A pesar de sus efectos prometedores, C6 guano tiene un inconveniente significativo: no puede atravesar la barrera hematoencefálica que protege el órgano. Por lo tanto, un equipo dirigido por Susruta Majumdar, Jay McLaughlin, Haoqing Wang y Ruth Huttenhain se propuso mejorar este descubrimiento identificando una molécula similar con el potencial de viajar desde el torrente sanguíneo a los receptores opioides del cerebro.
Para encontrar una alternativa que también se una al receptor opioide, los investigadores sintetizaron y evaluaron 10 compuestos con una química que podría permitir el paso a través de la barrera hematoencefálica. Durante sus pruebas iniciales en células, identificaron el candidato más prometedor derivado del fentanilo, llamado RO76. Al capturar moléculas en la proximidad del receptor activado, el equipo demostró que RO76 produce una señal dentro de las células que difiere de las iniciadas por los opioides clásicos, como la morfina.
Luego evaluaron la eficacia del compuesto en ratones. En estos experimentos, RO76 pareció suprimir el dolor tan eficazmente como la morfina. Pero al comparar los efectos de los opioides en las tasas respiratorias de los animales, encontraron que RO76 ralentizaba la respiración mucho menos, lo que sugiere que puede no ser tan letal como la morfina. Del mismo modo, cuando les dieron a los ratones un medicamento bloqueador de opioides, los ratones que tomaban RO76 crónicamente experimentaron menos síntomas de abstinencia que los que tomaban morfina. Además, el equipo descubrió que, cuando se administraba por vía oral, el nuevo derivado del fentanilo tenía efectos supresores del dolor similares, aunque ligeramente inferiores, que cuando se inyectaba debajo de la piel de los animales. Los investigadores dicen que estos resultados sugieren que RO76 tiene el potencial de desarrollarse como un medicamento oral para humanos.
Los autores reconocen la financiación de los Institutos Nacionales de Salud y las Becas Postdoctorales de la Asociación de Investigación y Fabricantes Farmacéuticos de Estados Unidos. Dos de los autores también reconocen intereses financieros con empresas biofarmacéuticas.
El resumen del artículo estará disponible el 17 de julio a las 8:00 a. m., hora del este, aquí:
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Journal
ACS Central Science
Article Title
Signaling Modulation Mediated by Ligand Water Interactions with the Sodium Site at μOR
Article Publication Date
17-Jul-2024