Sa panahon ng pandemya, ang mga doktor ay gumagamit ng transfused monoclonal antibodies (laboratory-produced antibodies) upang tulungan ang mga pasyente na labanan ang impeksyon sa COVID-19. Ngayon sinusubukan ng mga mananaliksik ng UC Davis na lumikha ng mga monoclonal antibodies na makakatulong sa paglaban sa malalang sakit. Ang layunin ay bumuo ng hindi nakakahumaling na buwanang pain reliever na maaaring palitan ang mga opioid.
Ang proyekto ay pinamumunuan nina Vladimir Yarov-Yarovoi at James Trimmer, mga propesor sa Department of Physiology and Biology of Membrane sa University of California, Davis School of Medicine. Nagtipon sila ng isang multidisciplinary team na kinabibilangan ng marami sa parehong mga mananaliksik na nagsisikap na gawing mga pangpawala ng sakit ang tarantula venom.
Sa unang bahagi ng taong ito, nakatanggap sina Yarov-Yarovoy at Trimmer ng $1.5 milyon na gawad mula sa programang HEAL ng National Institutes of Health, na isang agresibong pagtatangka na pabilisin ang mga solusyong siyentipiko upang mapigil ang krisis sa opioid ng bansa.
Dahil sa malalang sakit, ang mga tao ay maaaring maging gumon sa opioids. Tinatantya ng Centers for Disease Control's National Center for Health Statistics na magkakaroon ng 107,622 na pagkamatay sa overdose ng droga sa United States sa 2021, halos 15% na higit pa sa tinatayang 93,655 na pagkamatay noong 2020.
"Ang mga kamakailang tagumpay sa structural at computational biology - ang paggamit ng mga computer upang maunawaan at magmodelo ng mga biological system - ay naglatag ng pundasyon para sa aplikasyon ng mga bagong pamamaraan para sa paglikha ng mga antibodies bilang mahusay na mga kandidato ng gamot para sa paggamot sa malalang sakit," sabi ni Yarov. Yarovoy, ang pangunahing tagapalabas ng Sai award.
"Ang mga monoclonal antibodies ay ang pinakamabilis na lumalagong lugar ng industriya ng parmasyutiko at nag-aalok ng maraming pakinabang sa mga klasikong maliliit na molekula na gamot," sabi ni Trimmer. Ang mga maliliit na molekula na gamot ay mga gamot na madaling tumagos sa mga selula. Malawakang ginagamit ang mga ito sa gamot.
Sa paglipas ng mga taon, ang lab ng Trimmer ay lumikha ng libu-libong iba't ibang monoclonal antibodies para sa iba't ibang layunin, ngunit ito ang unang pagtatangka na lumikha ng isang antibody na idinisenyo upang mapawi ang sakit.
Bagama't mukhang futuristic, inaprubahan ng US Food and Drug Administration ang mga monoclonal antibodies para sa paggamot at pag-iwas sa migraine. Ang mga bagong gamot ay kumikilos sa isang protina na nauugnay sa migraine na tinatawag na calcitonin gene-related peptide.
Ang proyekto ng UC Davis ay may ibang layunin - mga tiyak na ion channel sa mga nerve cell na tinatawag na voltage-gated sodium channel. Ang mga channel na ito ay parang "pores" sa mga nerve cells.
"Ang mga selula ng nerbiyos ay may pananagutan sa pagpapadala ng mga signal ng sakit sa katawan. Ang mga potensyal na-gated na sodium ion channel sa mga nerve cell ay mga pangunahing tagapaghatid ng sakit, "paliwanag ni Yarov-Yarovoy. "Ang aming layunin ay lumikha ng mga antibodies na nagbubuklod sa mga partikular na lugar ng paghahatid na ito sa antas ng molekular, pagbawalan ang kanilang aktibidad at harangan ang paghahatid ng mga signal ng sakit."
Nakatuon ang mga mananaliksik sa tatlong partikular na sodium channel na nauugnay sa sakit: NaV1.7, NaV1.8, at NaV1.9.
Ang kanilang layunin ay lumikha ng mga antibodies na tumutugma sa mga channel na ito, tulad ng isang susi na nagbubukas ng lock. Ang naka-target na diskarte na ito ay idinisenyo upang harangan ang paghahatid ng mga signal ng sakit sa pamamagitan ng channel nang hindi nakakasagabal sa iba pang mga signal na ipinadala sa pamamagitan ng mga nerve cell.
Ang problema ay ang istraktura ng tatlong channel na sinusubukan nilang i-block ay napaka-kumplikado.
Upang malutas ang problemang ito, bumaling sila sa mga programang Rosetta at AlphaFold. Sa Rosetta, ang mga mananaliksik ay bumubuo ng mga kumplikadong virtual na modelo ng protina at sinusuri kung aling mga modelo ang pinakaangkop para sa NaV1.7, NaV1.8, at NaV1.9 na mga neural channel. Sa AlphaFold, ang mga mananaliksik ay maaaring independiyenteng subukan ang mga protina na binuo ni Rosetta.
Sa sandaling natukoy nila ang ilang mga promising na protina, lumikha sila ng mga antibodies na maaaring masuri sa neural tissue na nilikha sa lab. Tatagal ang mga pagsubok sa tao.
Ngunit ang mga mananaliksik ay nasasabik tungkol sa potensyal ng bagong diskarte na ito. Ang mga non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs), tulad ng ibuprofen at acetaminophen, ay dapat inumin nang ilang beses sa isang araw upang maibsan ang pananakit. Ang mga opioid na pangpawala ng sakit ay karaniwang iniinom araw-araw at may panganib ng pagkagumon.
Gayunpaman, ang mga monoclonal antibodies ay maaaring magpalipat-lipat sa dugo nang higit sa isang buwan bago sila tuluyang masira ng katawan. Inaasahan ng mga mananaliksik na ang mga pasyente ay mag-self-administer ng analgesic monoclonal antibody minsan sa isang buwan.
"Para sa mga pasyente na may malalang sakit, ito mismo ang kailangan mo," sabi ni Yarov-Yarovoy. "Nakararanas sila ng sakit hindi para sa mga araw, ngunit para sa mga linggo at buwan. Inaasahan na ang circulating antibodies ay makakapagbigay ng pain relief na tumatagal ng ilang linggo."
Kabilang sa iba pang miyembro ng koponan sina Bruno Correia ng EPFL, Steven Waxman ni Yale, William Schmidt at Heike Wolf ng EicOsis, 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, at Robert Stewart ng UC Davis.
Out of business hours, holidays and weekends: hs-publicaffairs@ucdavis.edu916-734-2011 (ask a public relations officer)
Oras ng post: Set-29-2022