Cómo una toxina letal podría ayudar en la crisis de opioides
Con la crisis de los opioides en el centro de atención, los científicos están buscando nuevas formas de abordar el dolor. Un grupo ha dirigido su atención a una toxina letal que se encuentra naturalmente en algunas criaturas marinas. El último estudio en ratas proporciona resultados alentadores.
Los opioides son una variedad de medicamentos que actúan sobre los receptores opioides para aliviar rápidamente el dolor.
Aunque son efectivos y seguros cuando las personas los usan correctamente, son altamente adictivos.
Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC), en los Estados Unidos en 2017, dos tercios de las muertes por sobredosis de drogas involucraron un opioide.
En el mismo año, 47,000 personas murieron debido a sobredosis de opioides, y los opioides recetados desempeñaron un papel en el 36% de estas muertes.
Según el Instituto Nacional sobre el Abuso de Drogas, en 2017, 1,7 millones de personas en los EE. UU. Tenían "trastornos por uso de sustancias relacionados con los analgésicos opioides recetados".
Las estadísticas anteriores subrayan la urgente necesidad de un sustituto no adictivo pero eficaz de los opioides.
El Dr. Daniel Kohane, Ph.D., dirigió recientemente un estudio de un grupo de investigadores del Hospital de Niños de Boston en Massachusetts que creen que podrían haber encontrado la solución en una toxina letal derivada del océano. Los científicos publicaron sus hallazgos más recientes en la revista. Comunicaciones de la naturaleza.
Tetrodotoxina a prueba
Varias criaturas marinas diferentes, incluidos el pez globo y los pulpos de anillos azules, contienen tetrodotoxina. Esta toxina bloquea los canales de sodio, evitando que los nervios lleven impulsos.
Después de la ingestión, puede causar síntomas que incluyen dolores de cabeza, vómitos y una sensación de hormigueo en la lengua y los labios. Si una persona consume lo suficiente, puede provocar un paro respiratorio y la muerte.
La tetrodotoxina es aproximadamente 1.200 veces más tóxica que el cianuro, lo que, quizás, lo convierte en un candidato poco probable para tratar el dolor agudo.
El Dr. Kohane ha estado interesado en el potencial terapéutico de este compuesto tóxico durante algún tiempo. Noticias médicas hoy le preguntó recientemente por qué le interesaba la tetrodotoxina, y dijo:
“La tetrodotoxina y compuestos similares son anestésicos locales muy potentes. Además, a diferencia de los anestésicos locales convencionales, no causan convulsiones, arritmias cardíacas ni lesiones en los tejidos (nervios y músculos) ".
El Dr. Kohane ya había demostrado en un estudio anterior que la tetrodotoxina produce anestesia. El problema, sin embargo, es la potente toxicidad de la sustancia química.
En pequeñas cantidades, el alivio del dolor es significativo, pero en cantidades mayores es letal. El Dr. Kohane ha intentado limitar la toxicidad del compuesto mientras mantiene su potente analgesia.
Por ejemplo, en un estudio anterior, su equipo empaquetó tetrodotoxina dentro de una membrana lipídica. En la superficie de la membrana, agregaron moléculas llamadas sonosensibilizadores que son sensibles al sonido.
Luego, implantaron los pequeños sacos debajo de la piel de las ratas. Luego, usando ultrasonido, desencadenaron la liberación de la toxina en pequeñas dosis, aliviando el dolor y minimizando la toxicidad.
En otro estudio, el Dr. Kohane y su equipo combinaron dos agentes que bloquean los nervios: tetrodotoxina y capsaicina (el químico que le da a los chiles su sabor). Descubrieron que los dos compuestos mejoraban el efecto del otro, bloqueando la conducción nerviosa más que la suma de usar los dos medicamentos por separado.
Eliminar los dientes de una toxina
A pesar de su trabajo anterior, tal como está, la toxicidad de la tetrodotoxina limita su uso en humanos. "Una lección que aprendimos es que con nuestros sistemas de administración anteriores, el medicamento puede filtrarse demasiado rápido, lo que lleva a una toxicidad sistémica", dice el Dr. Kohane.
El Dr. Kohane, sin embargo, es persistente. En su estudio más reciente en un modelo animal, él y su equipo fusionaron tetrodotoxina con una estructura polimérica.
El cuerpo solo puede romper los enlaces que mantienen la columna vertebral al fármaco gradualmente, liberando la toxina lentamente.
"En este sistema, administramos una cantidad de tetrodotoxina por vía intravenosa que sería suficiente para matar a una rata varias veces si se administraba sin unir, y los animales ni siquiera parecían notarlo".
El autor principal, el Dr. Daniel Kohane, Ph.D.
Con sus colegas, Chao Zhao, Ph.D., y Andong Liu, Ph.D., el Dr. Kohane probó una gama de polímeros para lograr el bloqueo nervioso más duradero con niveles mínimos de toxicidad.
Como explica Zhao, "Podemos modular la composición del polímero para controlar la tasa de liberación".
Medida de seguridad química
Para mejorar aún más la seguridad, los científicos agregaron un tercer carácter en forma de una sustancia química que mejoró la permeabilidad del tejido nervioso. Al hacer esto, permitió que la toxina ingresara a los nervios más fácilmente y, por lo tanto, los investigadores pudieron reducir la dosis de tetrodotoxina.
Como explica el Dr. Kohane: “Con el potenciador, las concentraciones de fármaco que son ineficaces se vuelven efectivas, sin aumentar la toxicidad sistémica. Cada dosis de droga que pones en paquetes tiene el mayor impacto posible ".
Con esta mezcla de polímero, toxina y potenciador de la permeabilidad, una sola inyección cerca del nervio ciático de ratas bloqueó el nervio durante 3 días. Es importante destacar que no hubo signos aparentes de daño tisular o toxicidad.
Estos son todavía los primeros días, y es probable que pase mucho tiempo antes de que la tetrodotoxina tome las riendas de los opioides, pero las ruedas de la investigación están girando. Dr. Kohane dijo MNT que algunos grupos están probando tetrodotoxina en humanos.
Explicó que “compuestos similares, como la neosaxitoxina, se han utilizado en humanos para la anestesia por infiltración […] pero aún se encuentran en ensayos clínicos”. Cuando le preguntamos sobre los principales obstáculos, respondió: "Lo habitual: tiempo, dinero, procesos regulatorios".
Debido a que 130 personas, en promedio, mueren por sobredosis de opioides todos los días en los EE. UU., Los investigadores médicos deben seguir cada línea de investigación hasta su conclusión.
Dr. Kohane dijo MNT que tiene "mucho" trabajo de seguimiento planeado, por lo que el futuro parece prometedor para esta toxina inusualmente potente.
