سم‌های کشنده جایگزین آرام‌بخش‌ها می‌شوند!

با توجه به افزایش بحران مصرف "مواد افیونی" یا "اپیوئید"(Opioid)، دانشمندان در جستجوی راه‌های جدیدی برای از بین بردن درد هستند. در این راستا، گروهی از دانشمندان، توجه خود را به یک ماده سمی کشنده معطوف داشته‌اند که به صورت طبیعی در موجودات دریایی وجود دارد.اپیوئیدها، گروهی از داروها هستند که می‌توانند درد را به سرعت تسکین دهند. این داروها، ترکیبات شیمیایی طبیعی و صنعتی آرامبخش مانند مورفین را در بر می‌گیرند و می‌توانند احساس درد را کاهش دهند.اگرچه اپیوئیدها در صورت مصرف درست، مؤثر و ایمن هستند اما می‌توانند اعتیادآور نیز باشند. بر اساس گزارش "مراکز کنترل و پیشگیری بیماری" (CDC)، دو سوم مرگ‌های ناشی از "اوور دوز" در سال ۲۰۱۷، به خاطر مصرف بیش از اندازه اپیوئیدها بوده است. در همان سال، ۴۷ هزار نفر به خاطر مصرف بیش از اندازه اپیوئیدها از دنیا رفتند و تجویز اپیوئیدها، نقش مهمی در ۳۶ درصد این مرگ و میرها داشت. به گزارش "مؤسسه ملی سوء استفاده از مواد مخدر آمریکا" (NIDA)، 1.7 میلیون نفر در سال ۲۰۱۷ به اختلالاتی دچار شدند که ناشی از تجویز و مصرف اپیوئیدها بود.این آمارها، نیاز مبرم به آرامبخش‌هایی را نشان می‌دهند که اعتیادآور نیستند و می‌توانند جایگزین اپیوئیدها باشند. دکتر "دنیل کوهان"(Daniel Kohane)، سرپرست این پژوهش گفت: فکر می‌کنم با پژوهش جدید خود، راه حلی برای این مشکل پیدا کرده باشیم. ما در این پژوهش، سم کشنده‌ای را مورد بررسی قرار دادیم که در بدن موجودات دریایی یافت می‌شود.

سم در آزمایشگاه
برخی از موجودات دریایی از جمله "بادکنک‌ماهیان"(pufferfish) و "هشت‌پای حلقه‌آبی"(blue-ringed octopuses)، سمی موسوم به "تترودوتوکسین"(tetrodotoxin) را در خود دارند.تترودوتوکسین پس از هضم شدن، موجب بروز نشانه‌هایی مانند سردرد، استفراغ و سوزش زبان و لب‌ها می‌شود. این سم در صورت مصرف زیاد می‌تواند به توقف تنفس و مرگ منجر شود. تترودوتوکسین، ۱۲۰۰ برابر سمی‌تر از سیانور است؛ در نتیجه نمی‌تواند گزینه خوبی برای درمان دردهای شدید باشد.دکتر کوهان به خاطر علاقه به درمان با ترکیبات سمی، تصمیم گرفت تترودوتوکسین را مورد بررسی قرار دهد. وی در این باره گفت: تترودوتوکسین و ترکیباتی مانند آن می‌توانند امکان بیهوشی بسیار قوی را فراهم کنند و در عین حال، موجب سکته، آریتمی قلب و آسیب به بافت، عصب و یا عضله نشوند.

کوهان در پژوهش‌های پیشین خود نشان داده بود که تترودوتوکسین می‌تواند به بیهوشی منجر شود اما مشکل اصلی، سمی بودن آن است؛ در نتیجه کوهان و همکارانش تلاش کردند تا سمی بودن این ترکیب را کاهش دهند و از تأثیر آن در بیهوشی استفاده کنند.آنها تترودوتوکسین را در لایه‌ای از لیپید قرار دادند و مولکول‌هایی موسوم به "سونوسانستییزرها"(sonosensitizers) را که نسبت به صدا حساس هستند، به سطح لایه افزودند. پژوهشگران، کیسه‌های کوچکی را زیر پوست موش‌ها قرار دادند و سپس، دوزهای کمی از تترودوتوکسین را به کار بردند تا هم درد را تسکین دهند و هم سمی بودن آن را به حداقل برسانند.کوهان و همکارانش در پژوهش دیگری، دو ترکیب تترودوتوکسین و "کپسایسین"(capsaicin) که در فلفل تند وجود دارد، با هم ترکیب کردند. آنها در این پژوهش دریافتند که این دو ترکیب می‌توانند اثر یکدیگر را افزایش دهند و جلوی عملکرد عصب را بگیرند. همچنین مشخص شد که اثر ترکیبی این دو ماده، بسیار بیشتر از اثر آنها به صورت جداگانه است.

محدود کردن سم
کوهان در پژوهش جدید خود تلاش کرد ویژگی‌های سمی تترودوتوکسین را برای استفاده در انسان محدود کند. وی افزود: ما در این بررسی دریافتیم که نشت بیش از حد سریع تترودوتوکسین می‌تواند سمی بودن آن را افزایش دهد.کوهان و همکارانش در بررسی‌های اخیر خود، تترودوتوکسین را به یک ساختار پلیمری متصل کردند. آنها دریافتند که بدن می‌تواند اتصالات ساختار پلیمری را به تدریج از بین ببرد و سم را به آرامی آزاد کند. کوهان اضافه کرد: ما در این روش، مقداری از سم را که برای کشتن یک موش کافی است، چندین بار به صورت وریدی به آن تزریق کردیم اما به نظر می‌رسید که موش‌ها حتی متوجه آن هم نمی‌شوند.پژوهشگران برای این کار، مجموعه‌ای از پلیمرها را آزمایش کردند تا اثر سم را در جلوگیری از عملکرد عصب‌ها مشخص کنند. "چائو ژائو"(Chao Zhao)، از پژوهشگران این پروژه گفت: ما می‌توانیم با تعدیل ترکیب پلیمر، میزان انتشار آن را کنترل کنیم.

بررسی ایمنی ترکیب شیمیایی
دانشمندان برای بهبود ایمنی ترکیب تترودوتوکسین و کپسایسین، عامل سوم را به صورت یک ترکیب شیمیایی به آنها افزودند تا نفوذپذیری بافت عصب را افزایش دهند. آنها برای این کار اجازه دادند که سم، راحت‌تر وارد عصب‌ها شود تا شاید بتوانند میزان تترودوتوکسین را کاهش دهند.با ترکیب پلیمر و سم، یک تزریق نزدیک عصب سیاتیک موش‌ها توانست برای سه روز، جلوی عملکرد عصب را بگیرد. نکته مهم اینجا بود که هیچ نشانه‌ای از آسیب به بافت و یا سمی شدن آن دیده نشد.کوهان افزود: ترکیبات مشابه مانند "نئوساکسی‌توکسین"(neosaxitoxin)، توانایی بیهوش کردن انسان را دارند اما هنوز در مرحله آزمایش بالینی به سر می‌برند. تأیید و اثبات آنها، به عواملی مانند پول، زمان و فرایندهای نظارتی بستگی دارد.
این پژوهش، در مجله "Nature Communications" به چاپ رسید.