นักวิจัยเปรียบเทียบการทำงานของ opioids จากธรรมชาติและเพื่อการรักษา

ร่างกายมนุษย์ผลิตสารที่คล้ายโอปิออยด์ตามธรรมชาติ เช่น เอ็นดอร์ฟิน ซึ่งปิดกั้นการรับรู้ความเจ็บปวดและเพิ่มความรู้สึกเป็นอยู่ที่ดี ในทำนองเดียวกัน ยากลุ่ม opioid รวมทั้งมอร์ฟีนหรือเฟนทานิล ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการบรรเทาอาการปวดอย่างรุนแรง อย่างไรก็ตาม การใช้สารเหล่านี้มีความเสี่ยงสูงต่อการพึ่งพาและการเสพติด และการใช้ในทางที่ผิดมากเกินไปทำให้มีผู้เสียชีวิตมากกว่า 350,000 รายต่อปีทั่วโลก นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเจนีวา (UNIGE) ได้เปรียบเทียบการออกฤทธิ์ของโอปิออยด์จากธรรมชาติและเพื่อการรักษา หลังแทรกซึมเข้าไปในเซลล์เพื่อกระตุ้นตัวรับ opioid ในขณะที่ opioids เกมบาคาร่า ตามธรรมชาติไม่สามารถเข้าสู่เซลล์และกระตุ้นตัวรับที่อยู่บนผิวเซลล์เท่านั้น ตำแหน่งของตัวรับที่เปิดใช้งานสามารถอธิบายได้ว่าทำไมยา opioid กระตุ้นการตอบสนองทางสรีรวิทยาที่แตกต่างกันมากจากที่กระตุ้นโดย opioids ตามธรรมชาติความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์สามารถช่วยในการพัฒนายาที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งเลียนแบบ opioids ตามธรรมชาติได้ดีขึ้น

Opioids ประกอบด้วยยาแก้ปวดกลุ่มกว้าง ซึ่งมีฤทธิ์แรงสูงแต่อาจมีผลข้างเคียงที่รุนแรง การตอบสนองของสิ่งมีชีวิตต่อยาเหล่านี้ถูกควบคุมโดยตัวรับ opioid ซึ่งอยู่ในกลุ่มตัวรับเมมเบรนขนาดใหญ่ที่เรียกว่า GPCRs ซึ่งมีอยู่ในเซลล์ทั้งหมดของเราและเป็นสื่อกลางในการทำงานทางสรีรวิทยาที่หลากหลาย ตั้งแต่การมองเห็น กลิ่น ไปจนถึงการทำงานของสมอง ยากลุ่มโอปิออยด์กระตุ้นตัวรับเหล่านี้ในเซลล์ประสาท จึงกระตุ้นสัญญาณที่ขัดขวางความรู้สึกเจ็บปวด

แต่ทำไมผลของ opioids ที่แตกต่างกันจึงแตกต่างกัน? และเหตุใดจึงทำให้เกิดผลข้างเคียงที่รุนแรง "ก่อนหน้านี้เราค้นพบว่า opioids บางชนิดไม่เพียงแต่โต้ตอบกับตัวรับที่ผิวเซลล์เท่านั้น แต่ยังมีความสามารถในการเข้าสู่ภายในเซลล์เพื่อกระตุ้นตัวรับภายในเซลล์" Miriam Stoeber ผู้ช่วยศาสตราจารย์ภาควิชาสรีรวิทยาของเซลล์และเมแทบอลิซึมสรุป ที่คณะแพทยศาสตร์ UNIGE ซึ่งเป็นผู้นำการวิจัยนี้ "สิ่งนี้มีความเกี่ยวข้องกับวิธีที่ร่างกายตอบสนองต่อ opioids ตามธรรมชาติและเพื่อการรักษาหรือไม่ นี่คือสิ่งที่เราต้องการตรวจสอบ นอกจากนี้ เนื่องจากหนึ่งในสามของยาที่มีอยู่ทั้งหมดมีเป้าหมายที่ GPCRs การทำความเข้าใจบทบาทที่แท้จริงของตัวรับภายในเซลล์อาจมีผลการรักษาที่กว้างมาก "

การแปลเป็นภาษาท้องถิ่นมีความสำคัญต่อการกำหนดการตอบสนอง

นักวิจัยได้ใช้ประโยชน์จากเครื่องมือระดับโมเลกุลใหม่ที่พัฒนาขึ้น โดยศึกษาการทำงานของตัวรับ opioid ที่ความละเอียดเชิงพื้นที่อย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน Arthur Radoux และ Lucie Oberhauser นักวิจัยจากห้องปฏิบัติการของ Miriam Stoeber และผู้เขียนร่วมคนแรกของการศึกษากล่าวว่า "แทนที่จะสังเกตการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในระดับเซลล์ทั้งหมด เราสามารถให้รายละเอียดว่าเกิดอะไรขึ้นที่ตำแหน่งต่างๆ ภายในเซลล์" "ในการทำเช่นนั้น เราได้พัฒนาไบโอเซนเซอร์ที่ช่วยให้เราสามารถตรวจจับในเซลล์ที่มีชีวิตว่าตัวรับที่อยู่ในตำแหน่งเฉพาะในหรือบนเซลล์ถูกกระตุ้นหรือไม่ และสามารถเริ่มการตอบสนองได้" เมื่อรวมเครื่องมือใหม่เหล่านี้เข้ากับการวิเคราะห์การแสดงออกของยีนและการควบคุมโปรตีน นักวิทยาศาสตร์สามารถแสดงให้เห็นว่าตำแหน่งของการเปิดใช้งาน GPCRs ปรับเปลี่ยนการตอบสนองที่กระตุ้นโดย opioids

บทบาทสำคัญของไขมันเมมเบรน

ในขั้นตอนที่สอง นักวิจัยต้องการกำหนดกลไกที่รับผิดชอบต่อการตอบสนองที่แตกต่างกันเหล่านี้ "เรามุ่งความสนใจไปที่ไขมันในเยื่อหุ้มเซลล์เป็นพิเศษ เนื่องจากการวิจัยล่าสุดแสดงให้เห็นว่าพวกมันสามารถโต้ตอบกับโปรตีนส่งสัญญาณบางชนิดและปรับเปลี่ยนตัวกระตุ้นตัวรับการตอบสนอง" Miriam Stoeber อธิบาย และแน่นอน ประเภทของไขมันที่อยู่รอบๆ GPCR มีอิทธิพลต่อการตอบสนองที่ส่งออกมา บทบาทสำคัญของไขมันนี้อาจอธิบายถึงการเปลี่ยนแปลงของผลกระทบของยา opioid "เราหวังว่าตอนนี้จะค้นพบว่าการเปลี่ยนแปลงของไขมันในเยื่อหุ้มเซลล์ที่เกิดขึ้นในโรคเมตาบอลิซึม เช่น โรคเบาหวาน สามารถมีอิทธิพลต่อประสิทธิภาพและผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์ของยา GPCR" มิเรียม สโตเบอร์กล่าวเสริม

ข้อเท็จจริงที่ว่าการแปลตำแหน่งตัวรับทำให้การตอบสนองของเซลล์เปลี่ยนแปลงสามารถอธิบายความแตกต่างของผลกระทบและผลข้างเคียงที่กระตุ้นโดย opioids ธรรมชาติและการรักษา