Độc tố gây chết người có thể giúp ích như thế nào trong cuộc khủng hoảng opioid
Với cuộc khủng hoảng opioid đang được chú ý, các nhà khoa học đang tìm kiếm những cách mới để giải quyết cơn đau. Một nhóm đã chú ý đến một loại độc tố gây chết người xuất hiện tự nhiên ở một số sinh vật biển. Nghiên cứu mới nhất trên chuột mang lại kết quả đáng khích lệ.
Opioid là một loạt các loại thuốc hoạt động trên các thụ thể opioid để giảm đau nhanh chóng.
Mặc dù chúng có hiệu quả và an toàn khi mọi người sử dụng đúng cách, nhưng chúng có khả năng gây nghiện cao.
Theo Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh (CDC), tại Hoa Kỳ trong năm 2017, 2/3 số ca tử vong do sử dụng ma túy quá liều có liên quan đến opioid.
Trong cùng năm đó, 47.000 người chết do sử dụng quá liều opioid, và opioid theo toa đóng một vai trò trong 36% số ca tử vong này.
Theo Viện Quốc gia về Lạm dụng Ma túy, vào năm 2017, 1,7 triệu người ở Hoa Kỳ mắc “chứng rối loạn sử dụng chất kích thích liên quan đến thuốc giảm đau opioid theo toa”.
Các số liệu thống kê ở trên nhấn mạnh nhu cầu cấp bách về một loại thuốc thay thế opioid dứt khoát nhưng vẫn hiệu quả.
Tiến sĩ Daniel Kohane, gần đây đã dẫn đầu một nghiên cứu của một nhóm các nhà nghiên cứu từ Bệnh viện Nhi đồng Boston ở Massachusetts, những người tin rằng họ có thể đã tìm ra giải pháp trong một chất độc có nguồn gốc từ đại dương gây chết người. Các nhà khoa học đã công bố những phát hiện gần đây nhất của họ trên tạp chí Nature Communications.
Tetrodotoxin đang dùng thử
Một số sinh vật biển khác nhau, bao gồm cá nóc và bạch tuộc vòng xanh, có chứa độc tố tetrodotoxin. Chất độc này ngăn chặn các kênh natri, ngăn các dây thần kinh truyền xung động.
Sau khi nuốt phải, nó có thể gây ra các triệu chứng bao gồm đau đầu, nôn mửa và cảm giác ngứa ran ở lưỡi và môi. Nếu một người tiêu thụ đủ nó, nó có thể dẫn đến ngừng hô hấp và tử vong.
Tetrodotoxin độc hại gấp khoảng 1.200 lần so với xyanua, có lẽ khiến nó không phải là ứng cử viên để điều trị cơn đau cấp tính.
Tiến sĩ Kohane đã quan tâm đến khả năng điều trị của hợp chất độc hại này trong một thời gian. Tin tức y tế hôm nay gần đây đã hỏi anh ấy tại sao tetrodotoxin lại quan tâm đến anh ấy, và anh ấy nói:
“Tetrodotoxin và các hợp chất như nó là những chất gây tê cục bộ rất mạnh. Ngoài ra, không giống như các loại thuốc gây tê cục bộ thông thường, chúng không gây co giật, rối loạn nhịp tim và chấn thương mô (thần kinh và cơ) ”.
Tiến sĩ Kohane đã chứng minh trong một nghiên cứu trước đó rằng tetrodotoxin tạo ra chất gây mê. Tuy nhiên, vấn đề là độc tính mạnh của hóa chất.
Với một lượng nhỏ, giảm đau là đáng kể, nhưng với số lượng cao hơn, nó có thể gây chết người. Tiến sĩ Kohane đã cố gắng hạn chế độc tính của hợp chất trong khi vẫn duy trì khả năng giảm đau mạnh mẽ của nó.
Ví dụ, trong một nghiên cứu trước đây, nhóm của ông đã đóng gói tetrodotoxin trong một màng lipid. Trên bề mặt của màng, họ đã thêm các phân tử gọi là chất làm nhạy cảm nhạy cảm với âm thanh.
Sau đó, họ cấy các túi nhỏ dưới da chuột. Tiếp theo, sử dụng sóng siêu âm, họ kích hoạt giải phóng chất độc với liều lượng nhỏ, làm giảm đau và giảm thiểu độc tính.
Trong một nghiên cứu khác, Tiến sĩ Kohane và nhóm của ông đã kết hợp hai chất ngăn chặn thần kinh: tetrodotoxin và capsaicin (chất hóa học khiến ớt bị cay). Họ phát hiện ra rằng hai hợp chất tăng cường tác dụng của nhau, ngăn chặn sự dẫn truyền thần kinh nhiều hơn so với việc sử dụng hai loại thuốc riêng biệt.
Loại bỏ độc tố trên răng
Mặc dù công trình trước đó của ông, nhưng độc tính của tetrodotoxin hạn chế việc sử dụng nó ở người. Tiến sĩ Kohane nói: “Một bài học mà chúng tôi học được là với các hệ thống phân phối trước đây, thuốc có thể bị rò rỉ ra ngoài quá nhanh, dẫn đến độc tính toàn thân.
Tiến sĩ Kohane, tuy nhiên, vẫn kiên trì. Trong nghiên cứu gần đây nhất của mình trên một mô hình động vật, ông và nhóm của mình đã hợp nhất độc tố tetrodotoxin thành một xương sống polyme.
Cơ thể chỉ có thể phá vỡ các liên kết giữ xương sống với thuốc dần dần, giải phóng chất độc từ từ.
“Trong hệ thống này, chúng tôi đã tiêm một lượng tetrodotoxin vào tĩnh mạch đủ để giết chết một con chuột nhiều lần nếu được tiêm ở trạng thái không bị ràng buộc và những con vật dường như không nhận thấy điều đó”.
Tác giả chính Tiến sĩ Daniel Kohane, Ph.D.
Cùng với các đồng nghiệp của mình, Tiến sĩ Chao Zhao và Tiến sĩ Andong Liu, Tiến sĩ Kohane đã thử nghiệm một loạt các polyme để đạt được khối thần kinh tồn tại lâu nhất với mức độ độc hại tối thiểu.
Như Zhao giải thích, "Chúng tôi có thể điều chỉnh thành phần polyme để kiểm soát tốc độ giải phóng."
Biện pháp an toàn hóa chất
Để cải thiện độ an toàn hơn nữa, các nhà khoa học đã thêm một nhân vật thứ ba dưới dạng một chất hóa học giúp tăng cường tính thẩm thấu của mô thần kinh. Khi làm điều này, nó cho phép chất độc xâm nhập vào dây thần kinh dễ dàng hơn, và do đó, các nhà nghiên cứu có thể giảm liều lượng tetrodotoxin.
Như Tiến sĩ Kohane giải thích: “Với chất tăng cường, nồng độ thuốc không hiệu quả sẽ trở nên hiệu quả, mà không làm tăng độc tính toàn thân. Mỗi chút ma túy bạn cho vào gói là một cú đấm mạnh nhất có thể. "
Với sự kết hợp của polyme, độc tố và chất tăng cường độ thẩm thấu này, một mũi tiêm duy nhất gần dây thần kinh tọa của chuột đã chặn dây thần kinh này trong 3 ngày. Điều quan trọng là không có dấu hiệu rõ ràng về tổn thương mô hoặc nhiễm độc.
Đây vẫn còn là những ngày đầu và có khả năng còn rất lâu nữa tetrodotoxin mới chiếm được vị trí thống trị từ opioid, nhưng bánh xe nghiên cứu đang xoay chuyển. Tiến sĩ Kohane nói với MNT rằng một số nhóm đang thử nghiệm độc tố tetrodotoxin ở người.
Ông giải thích rằng “các hợp chất tương tự, chẳng hạn như neosaxitoxin, đã được sử dụng ở người để gây mê thâm nhiễm […] nhưng vẫn đang trong quá trình thử nghiệm lâm sàng.” Khi chúng tôi hỏi anh ấy về những trở ngại chính, anh ấy trả lời: “Thông thường: thời gian, tiền bạc, quy trình quản lý”.
Bởi vì trung bình 130 người chết vì sử dụng quá liều opioid mỗi ngày ở Hoa Kỳ, các nhà nghiên cứu y tế cần phải theo dõi từng bước điều tra để đưa ra kết luận.
Tiến sĩ Kohane nói với MNT rằng anh ta có "rất nhiều" công việc tiếp theo được lên kế hoạch, vì vậy tương lai có vẻ tươi sáng cho loại độc tố mạnh bất thường này.
