Se espera que los anticuerpos monoclonales circulantes puedan aliviar el dolor durante muchas semanas.
Investigadores de UC Davis buscan desarrollar un analgésico mensual no adictivo.
Durante la pandemia, los médicos emplearon infusiones de anticuerpos monoclonales (anticuerpos fabricados en laboratorio) para ayudar a los pacientes a combatir <span class="glossaryLink" aria-describedby="tt" data-cmtooltip="
COVID-19
Identificada por primera vez en 2019 en Wuhan, China, COVID-19 o enfermedad por coronavirus 2019 (que originalmente se llamó «coronavirus novedoso de 2019» o 2019-nCoV) es una enfermedad infecciosa causada por el síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV- 2). Se ha propagado a nivel mundial, lo que resultó en la pandemia de coronavirus 2019-22.
” data-gt-translate-atributos=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>Infecciones por COVID-19. Universidad de California, Davis los investigadores ahora están intentando desarrollar anticuerpos monoclonales que puedan ayudar en el tratamiento del dolor crónico. El objetivo es crear un analgésico mensual no adictivo que se pueda usar en lugar de los opioides.
El proyecto está dirigido por Vladimir Yarov-Yarovoy y James Trimmer, profesores del Departamento de Fisiología y Biología de Membranas de la Facultad de Medicina de UC Davis. Han establecido un equipo interdisciplinario que incluye varios de los mismos expertos que están trabajando para convertir el veneno de tarántula en un analgésico.
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Un modelo de una proteína compleja que puede encajar en los canales nerviosos y detener la transmisión del dolor. Crédito: Phuong Tran Nguyen, UC Davis
Yarov-Yarovoy y Trimmer recibieron una subvención de $1.5 millones a principios de este año por parte de la Iniciativa HEAL de los Institutos Nacionales de Salud, un esfuerzo decidido para acelerar el desarrollo de soluciones científicas a la crisis de opiáceos del país.
Las personas pueden volverse adictas a los opioides debido al dolor crónico. Según el Centro Nacional de Estadísticas de Salud de los CDC, probablemente habrá 107,622 droga muertes por sobredosis en los EE. UU. en 2021, frente a las 93,655 muertes esperadas en 2020.
“Los avances recientes en biología estructural y computacional (usando computadoras para comprender y modelar sistemas biológicos) han sentado las bases para aplicar nuevos enfoques para crear anticuerpos como candidatos terapéuticos superiores para tratar el dolor crónico”, dijo Yarov-Yarovoy, investigador principal del premio. .
“Los anticuerpos monoclonales son el sector de más rápido crecimiento de la industria farmacéutica y tienen muchas ventajas sobre los medicamentos clásicos de moléculas pequeñas”, dijo Trimmer. Los medicamentos de molécula pequeña son medicamentos que pueden ingresar fácilmente a las células. Son muy utilizados en medicina.
El laboratorio de Trimmer ha creado miles de anticuerpos monoclonales diferentes para diversos fines durante muchos años, pero este es el primer intento de generar anticuerpos destinados al alivio del dolor.
Los anticuerpos monoclonales ya se utilizan para la migraña
Aunque pueda parecer muy futurista, la Administración de Drogas y Alimentos ya ha aprobado anticuerpos monoclonales para tratar y prevenir la migraña. Estos nuevos medicamentos actúan sobre una proteína asociada a la migraña llamada péptido relacionado con el gen de la calcitonina.
El proyecto en UC Davis tiene un objetivo diferente: canales iónicos específicos en las células nerviosas conocidos como canales de sodio activados por voltaje. Los canales son como «poros» en la célula nerviosa.
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Durante la pandemia, los médicos utilizaron infusiones de anticuerpos monoclonales para ayudar a los pacientes a combatir las infecciones por COVID-19. Ahora, en respuesta a la crisis de los opioides en EE. UU., los investigadores de UC Davis están tratando de crear anticuerpos monoclonales que puedan ayudar a combatir el dolor crónico. La investigación está financiada por una subvención de 1,5 millones de dólares de la Iniciativa HEAL de los Institutos Nacionales de la Salud. Crédito: Salud de UC Davis
“Las células nerviosas son las encargadas de transmitir las señales de dolor en el cuerpo. Los canales de iones de sodio activados por voltaje en las células nerviosas son los transmisores clave del dolor”, explicó Yarov-Yarovoy. “Nuestro objetivo es crear anticuerpos que se unan a estos sitios de transmisión específicos a nivel molecular, inhibiendo su actividad y deteniendo la transmisión de señales de dolor”.
Los investigadores se centran en tres canales de iones de sodio específicos asociados con el dolor: NaV1.7, NaV1.8 y NaV1.9.
Su objetivo es crear anticuerpos que puedan encajar en cada uno de estos canales como una llave en una cerradura. Este enfoque dirigido tiene como objetivo evitar que los canales envíen señales de dolor, pero no interferir con otras señales enviadas a través de las células nerviosas.
El desafío es que las estructuras de los tres canales que intentan bloquear son increíblemente complejas.
Los programas de software ayudan a crear modelos virtuales
Para abordar esto, recurren a programas de software llamados Rosetta y AlphaFold. Con Rosetta, los investigadores están diseñando modelos virtuales complejos de proteínas y analizando cuáles podrían encajar mejor en los canales nerviosos NaV1.7, NaV1.8 y NaV1.9. Con AlphaFold, los investigadores validan de forma independiente las proteínas diseñadas por Rosetta.
Una vez que identifiquen varias proteínas prometedoras, crearán anticuerpos que luego se pueden probar en tejido neural creado en laboratorio. Las pruebas en humanos estarían a años de distancia.
Pero los investigadores están entusiasmados con el potencial de este nuevo enfoque. Los medicamentos antiinflamatorios no esteroideos (AINE) como el ibuprofeno y el paracetamol deben tomarse varias veces al día para aliviar el dolor. Los analgésicos opioides a menudo se toman a diario y conllevan el riesgo de adicción.
Sin embargo, los anticuerpos monoclonales pueden circular en el torrente sanguíneo durante más de un mes antes de que el cuerpo los descomponga. Los investigadores anticipan que el paciente se autoinyectaría el analgésico de anticuerpos monoclonales una vez al mes.
“Para los pacientes con dolor crónico, eso es exactamente lo que necesita”, dijo Yarov-Yarovoy. “Experimentan dolor, no por días, sino por semanas y meses. La expectativa es que los anticuerpos circulantes puedan proporcionar un alivio sostenido del dolor durante semanas”.
El estudio fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud.
