ساخت یک آنتی بادی انسانی برای مسدود کردن اثرات مواد مخدر

به گزارش مجله خبری نگار، مرگ و میر کلی ناشی از مصرف بیش از حد مواد افیونی به بیش از ۸۰ هزار نفر در ایالات متحده در سال ۲۰۲۱ افزایش یافت که بیشتر این مرگ و میر‌ها را مواد افیونی مصنوعی تشکیل می‌دهند. مواد افیونی، چه طبیعی و چه مصنوعی، به طور انتخابی به گیرنده‌های مو-افیونی در مغز متصل شده و باعث بی دردی، آرام بخشی، سرخوشی و افسردگی تنفسی می‌شوند که آخرین عامل اصلی مصرف بیش از حد و مرگ است.

در حالی که فنتانیل حدود ۱۰۰ برابر قوی‌تر از مورفین و ۵۰ برابر قوی‌تر از هروئین است، کارفنتانیل، یک نوع، قوی‌ترین اپیوئید مورد استفاده تجاری بوده که تقریباً ۱۰ هزار برابر قوی‌تر از مورفین است.. گفتنی است که کارفنتانیل به خیابان‌ها راه یافته و معمولاً با هروئین و کوکائین مخلوط می‌شود.

محققان موسسه تحقیقاتی اسکریپس در کالیفرنیا یک آنتی بادی انسانی ایجاد کرده اند که به کارفنتانیل و سایر انواع فنتانیل متصل شده و اثرات مصرف بیش از حد بالقوه کشنده را به طور موثرتری نسبت به درمان‌های موجود معکوس می‌کند.

کیم جاندا (Kim Janda) پژوهشگر مسئول این مطالعه گفت: ما انتظار داریم که این آنتی بادی یک سلاح جدید ارزشمند برای مبارزه با بحران مواد افیونی باشد. درمان مصرف بیش از حد کارفنتانیل با توجه به قدرت آن و توانایی آن برای اتصال قوی با گیرنده‌های مو-افیونی یک چالش است. درمان اولیه در حال حاضر نالوکسان است که به گیرنده‌های مواد افیونی متصل شده و اثرات دارو را مسدود می‌کند. مشکل نالوکسان این است که اثرات آن کوتاه مدت است و ممکن است در برابر مصرف بیش از حد کارفنتانیل موثر نباشد. بنابراین، محققان به دنبال یافتن راه حلی با توسعه آنتی بادی ضد فنتانیل انسانی بودند.

پژوهشگران موش‌ها را با مولکولی که برای ایجاد آنتی بادی علیه فنتانیل و مشتقات آن طراحی کرده بودند واکسینه کردند. موش‌ها به گونه‌ای مهندسی شده بودند که آنتی بادی‌های انسانی تولید کنند تا در صورت تزریق به انسان، از ایجاد پاسخ ایمنی ناخواسته جلوگیری کنند. محققان چندین آنتی بادی را شناسایی کردند که به شدت با کارفنتانیل پیوند می‌خوردند و آنتی بادی‌هایی را انتخاب کردند که قوی‌تر بودند.

این آنتی بادی که رایج‌ترین نوع است در قالب قطعه متغیر تک زنجیره‌ای (scFv) ساخته شد که یک ساختار مصنوعی با اندازه کوچک که خاصیت اتصال آنتی ژن آنتی بادی مربوطه ایمونوگلوبولین G (IgG) را حفظ می‌کند. تولید scFv‌ها آسان‌تر و ارزان‌تر از آنتی‌بادی‌های مونوکلونال است و در حالی که کوچک‌تر از آنتی‌بادی‌های بزرگ هستند، در بسیاری از روش‌های آنتی‌بادی استفاده می‌شوند.

محققان با آزمایش آنتی بادی scFv بهینه شده به نام C۱۰-S۶۶K در موش‌ها دریافتند که در کاهش اثرات کارفنتانیل بر مغز بسیار قوی است. هنگامی که این آنتی بادی تزریق شد، در عرض ۱۵ دقیقه پس از قرار گرفتن در معرض سنگین کارفنتانیل، افسردگی تنفسی را معکوس کرد. پس از حدود ۴۰ دقیقه، اثر قوی‌تر از اثر تولید شده توسط نالوکسان بود و پس از دو ساعت به افزایش خود ادامه داد، در حالی که نالوکسان در ۳۰ دقیقه به اوج خود رسید و به سرعت از بین رفت.

کریستالوگرافی اشعه ایکس مورد استفاده برای بررسی ساختار C۱۰-S۶۶K متصل به کارفنتانیل و فنتانیل نشان داد که آنتی بادی به خوبی به مشتقات فنتانیل متعدد متصل می‌شود، اما نباید با درمان نالوکسان تداخل داشته باشد.

شرح کامل این مطالعه در مجله ACS Chemical Neuroscience منتشر شده است.