תרופה נגד אלכוהול: ג'ל חדש מנטרל אלכוהול בגוף

מדענים ב-ETH ציריך פיתחו ג'ל על בסיס חלבון שמפרק אלכוהול במערכת העיכול מבלי לפגוע בגוף. בעתיד, אנשים הנוטלים את הג'ל יוכלו להפחית את ההשפעות המזיקות והמשכרות של אלכוהול.

• חוקרים ב-ETH ציריך פיתחו ג'ל העשוי מסיבים של חלבון מי גבינה שמשתמש באטומי ברזל בודדים כדי להמיר אלכוהול במעי לחמץ לא מזיק. חוּמצָה לפני שהוא נכנס לזרם הדם.
• הם הראו שבעכברים, הג'ל מפחית את רמות האלכוהול בדם בעד 50 אחוז ומגן על הגוף מפני נזקים.
• בעוד שבדיקות נוספות נחוצות לפני שניתן יהיה להשתמש בג'ל בבני אדם, החוקרים בטוחים שאלו יהיו הצלחה וכבר הגישו בקשה לפטנט על הג'ל.

רוב האלכוהול חודר לזרם הדם דרך שכבת הקרום הרירית של הקיבה והמעיים. בימים אלה אין עוררין על ההשלכות של זה: גם כמויות קטנות של אלכוהול פוגעות ביכולת הריכוז והתגובה של אנשים, ומגבירות את הסיכון לתאונות. שתיית כמויות גדולות על בסיס קבוע פוגעת בבריאות האדם: ההשלכות השכיחות כוללות מחלת כבד, דלקת במערכת העיכול וסרטן. לפי נתוני ארגון הבריאות העולמי, כ-3 מיליון בני אדם מתים מדי שנה מצריכת אלכוהול מופרזת.

חוקרים ב-ETH ציריך פיתחו כעת ג'ל חלבון שמפרק אלכוהול במערכת העיכול. במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת טבע ננוטכנולוגיההם מראים שבעכברים, הג'ל הופך אלכוהול במהירות, ביעילות וישירה לחומצה אצטית לא מזיקה לפני שהוא חודר לזרם הדם, שם הוא בדרך כלל מפתח את השפעותיו המשכרות והמזיקות.

הפחתת הנזק הבריאותי הנגרם כתוצאה מאלכוהול

"הג'ל מעביר את פירוק האלכוהול מהכבד למערכת העיכול. בניגוד למצב שבו אלכוהול עובר מטבוליזם בכבד, לא מיוצר אצטלדהיד מזיק כמוצר ביניים", מסביר פרופסור רפאלה מצנגה מהמעבדה למזון וחומרים רכים ב-ETH ציריך. אצטלדהיד הוא רעיל ואחראי לבעיות בריאותיות רבות הנגרמות כתוצאה מצריכת אלכוהול מופרזת.

בעתיד, ניתן יהיה ליטול את הג'ל דרך הפה לפני או במהלך צריכת אלכוהול כדי למנוע מרמות האלכוהול בדם לעלות ואצטלדהיד להזיק לגוף. בניגוד למוצרים רבים הקיימים בשוק, הג'ל נלחם לא רק בסימפטומים של צריכת אלכוהול מזיקה אלא גם בסיבותיו. עם זאת, הג'ל יעיל רק כל עוד יש עדיין אלכוהול במערכת העיכול. משמעות הדבר היא שהוא יכול לעזור מעט מאוד בהרעלת אלכוהול, לאחר שהאלכוהול עבר לזרם הדם. זה גם לא עוזר להפחית את צריכת האלכוהול באופן כללי. "בריא יותר לא לשתות אלכוהול בכלל. עם זאת, הג'ל יכול לעניין במיוחד אנשים שלא רוצים לוותר לחלוטין על אלכוהול, אבל לא רוצים להעמיס על גופם ואינם מחפשים באופן פעיל את ההשפעות של אלכוהול", אומר Mezzenga.

רכיבים עיקריים: מי גבינה, ברזל וזהב

החוקרים השתמשו בחלבוני מי גבינה רגילים לייצור הג'ל. הם הרתיחו אותם במשך כמה שעות כדי ליצור סיבים ארוכים ודקים. הוספת מלח ומים כממס גורמת לסיבים להצליב וליצור ג'ל. היתרון של ג'ל על פני מערכות משלוח אחרות הוא שהוא מתעכל לאט מאוד. אבל כדי לפרק את האלכוהול, הג'ל צריך כמה זרזים.

החוקרים השתמשו באטומי ברזל בודדים כזרז העיקרי, שאותם הם פיזרו באופן שווה על פני השטח של סיבים חלבונים ארוכים. "הטבלנו את הפיברילים באמבט ברזל, כביכול, כדי שיוכלו להגיב ביעילות עם האלכוהול ולהמיר אותו לחומצה אצטית", אומר חוקר ETH Jiaqi Su, המחבר הראשון של המחקר. יש צורך בכמויות זעירות של מי חמצן כדי לעורר תגובה זו במעי. אלה נוצרים על ידי תגובה במעלה הזרם בין גלוקוז וננו-חלקיקי זהב. זהב נבחר כזרז למי חמצן מכיוון שהמתכת היקרה אינה מתעכלת ולכן נשארת יעילה לאורך זמן במערכת העיכול. החוקרים ארזו את כל החומרים הללו – ברזל, גלוקוז וזהב – לתוך הג'ל. זה הביא למפל רב-שלבי של תגובות אנזימטיות שבסופו של דבר הופך אלכוהול לחומצה אצטית.

ג'ל עובד בעכברים

החוקרים בדקו את יעילות הג'ל החדש על עכברים שקיבלו אלכוהול פעם אחת בלבד וכן על עכברים שקיבלו אלכוהול באופן קבוע במשך עשרה ימים. 30 דקות לאחר מנת האלכוהול הבודדת, היישום המניעתי של הג'ל הפחית את רמת האלכוהול בעכברים ב-40 אחוז. חמש שעות לאחר צריכת האלכוהול, רמת האלכוהול בדם שלהם ירדה ב-56 אחוזים בהשוואה לקבוצת הביקורת. אצטלדהיד מזיק הצטבר פחות בעכברים הללו, והם הפגינו תגובות סטרס מופחתות מאוד בכבד שלהם, מה שבא לידי ביטוי בערכי דם טובים יותר.

בעכברים שקיבלו אלכוהול במשך עשרה ימים, הצליחו החוקרים להדגים לא רק רמת אלכוהול נמוכה יותר אלא גם השפעה טיפולית מתמשכת של הג'ל: העכברים שקיבלו את הג'ל מדי יום בנוסף לאלכוהול הראו ירידה משמעותית במשקל. , פחות נזק לכבד ומכאן מטבוליזם שומן טוב יותר בכבד וכן ערכי דם טובים יותר. איברים אחרים בעכברים, כמו הטחול או המעי, כמו גם הרקמות שלהם הראו הרבה פחות נזקים שנגרמו מאלכוהול.

פטנט ממתין לאישור

במחקר קודם על מתן ברזל דרך סיבים של חלבון מי גבינה, גילו החוקרים כי ברזל מגיב עם אלכוהול ויוצר חומצה אצטית. כיוון שתהליך זה היה איטי מדי ולא יעיל מדי באותה תקופה, הם שינו את הצורה שבה חיברו את הברזל לסיבי החלבון. "במקום להשתמש בננו-חלקיקים גדולים יותר, בחרנו באטומי ברזל בודדים, שיכולים להיות מופצים באופן שווה יותר על פני הסיביים ולכן להגיב בצורה יעילה ומהירה יותר עם האלכוהול", אומר Mezzenga.

החוקרים כבר הגישו בקשה לפטנט על הג'ל. בעוד שעדיין נדרשות מספר בדיקות קליניות לפני שניתן יהיה לאשר אותה לשימוש בבני אדם, החוקרים בטוחים שגם שלב זה יצליח, שכן הם כבר הראו שסיבי חלבון מי גבינה המרכיבים את הג'ל אכילים.