Opioid-alternative? Die Zähmung tetrodotoxin für präzise Schmerzlinderung: die Befunde bei Ratten zeigen, dass ein kugelfisch-toxin, richtig verpackt, könnte bieten eine sichere Schmerz-block

Opioide bleiben eine tragende Säule der Behandlung von chronischen und chirurgischen Schmerzen, trotz Ihrer Nebenwirkungen und das Risiko für sucht und überdosis. Während herkömmliche Lokalanästhetika blockieren Schmerzen sehr effektiv sind, tragen Sie sich schnell aus und kann Auswirkungen auf das Herz und Gehirn. Nun, eine Studie in Ratten bietet eine mögliche alternative, die einen sonst tödlichen kugelfisch-toxin.

In kleinen Mengen, in einer slow-release-Formulierung, die effizient dringt Nerven, das toxin, die einen sicheren, äußerst zielgerichtete, langlebige Nerven blockieren, berichten Forscher heute in „Nature Communications“. Die Studie wurde unter Leitung von Daniel Kohane, MD, PhD, Direktor des Labors für Biomaterialien und Drug Delivery am Boston Children ‚ s Hospital.

Kohane hat schon lange interessiert, in Neurotoxine gefunden bei Meerestieren wie Kugelfische und Algen. In kleinen Mengen, können Sie potenziell potente Schmerzlinderung, die Blockierung der Natrium-Kanäle, die Durchführung von Schmerz Nachrichten. Kohanes lab experimentierte mit verschiedenen Arten von Verpackungen und liefert diese verbindungen in winzige Partikel, die Aktivierung der lokalen Wirkstofffreisetzung mit Ultraschall-und nah-Infrarot-Licht, zum Beispiel.

Für die neue Studie, entschied sich das team für tetrodotoxin, ein starkes, kommerziell verfügbaren Verbindung, abgeleitet von kugelfisch. (Tetrodotoxin ist berüchtigt für die Entstehung von fugu-Vergiftung von falsch zubereiteten sashimi.)

Zähmen eine tödliche toxin

Eher als Last tetrodotoxin in Partikeln vor, das team gebunden, es chemisch zu einem polymer – „Rückgrat.“ Der Körper sehr langsam abbaut, die Bindung zwischen tetrodotoxin und das polymer über Hydrolyse, die natürlichen brechen von chemischen Bindungen durch Wasser). Dadurch löst sich das Medikament mit einer langsamen, sicheren Höhe.

„Eine Lektion, die wir gelernt haben, ist, dass wir mit unserem bisherigen delivery-Systeme, das Medikament kann austreten zu schnell, was zu systemischer Toxizität“, sagt Kohane. „In diesem system, wir habe eine Menge von tetrodotoxin intravenös, das wäre genug, um zu töten eine Ratte mehrmals, wenn in den ungebundenen Zustand, und die Tiere Schienen sich noch nicht einmal zu bemerken.“

Kohane fellows, Chao Zhao, PhD, und Andong Liu, PhD, experimentierte mit verschiedenen Drogen Belastungen und verschiedenen polymer-Formulierungen, um die längste mögliche Nerv-block mit der geringsten Toxizität.

„Wir modulieren kann die polymer-Zusammensetzung zu Steuern, die release-rate“, erklärt Zhao.

Verbesserung der permeation

Zur weiteren Erhöhung der Sicherheit, das team, gepaart der tetrodotoxin-polymer-Kombination mit einem chemischen penetration enhancer, eine Verbindung, aus der Nerven-Gewebe durchlässiger. Dies erlaubt Ihnen die Verwendung von kleineren Mengen von tetrodotoxin, aber immer noch erreichen nerve block.

„Mit der enhancer -, Drogen-Konzentrationen, die unwirksam sind wirksam, ohne dass eine systemische Toxizität“, sagt Kohane. „Jedes bit der Droge, die Sie setzen in packs die die meisten Stempel möglich.“

„Wir zeigen, dass sowohl die penetration enhancer und die reversible Bindung des toxins an polymer sind von entscheidender Bedeutung für die Erreichung solch lang anhaltende Betäubung“, ergänzt Liu.

Guten frühen Ergebnisse

Wenn die Forscher injizierten die Kombination in der Nähe des N. ischiadicus bei Ratten, Sie erzielt einen Nerv block für bis zu drei Tage, mit minimalem lokale oder systemische Toxizität und keine offensichtliche Zeichen von Verletzung des Gewebes führen.

In der Theorie -, Nerven-block beim Menschen könnte sogar noch länger, da konnte man verwalten, ist es sicherer als in Ratten, sagt Kohane. Verwendung von Polymeren, die eine längere Verweildauer im Gewebe würde auch verlängern Wirkung.

„Wir denken konnte, über sehr lange Laufzeiten von Nerven-block für Patienten mit Tumorschmerzen, zum Beispiel“, sagt er. „Sicherlich für Tage, vielleicht für Wochen.“