חוקרים מתקדמים בטיפולים תרופתיים המופעלים באור, ופיתחו תרכובות המנהלות כאב נוירופטי ביעילות עם מינימום תופעות לוואי, מה שמסמן מעבר מטיפולים אופיואידים מסורתיים.
צוות חוקרים מהמכון לביו-הנדסה של קטלוניה (IBEC) פיתח נגזרות המופעלות באור של התרופה האנטי-אפילפטית קרבמזפין לטיפול בכאב נוירופתי.
ניתן לרתום אור למיקוד תרופות לאזורי גוף ספציפיים באמצעות פוטופרמקולוגיה. טכניקה זו משנה את המבנה הכימי של התרופה על ידי שילוב של מתג מולקולרי רגיש לאור, כמו אזובנזן. כתוצאה מכך, התרופה הופכת פעילה רק בחשיפה לאורכי גל אור מסוימים, ונשארת לא פעילה בחושך.
בהתבסס על עקרונות אלו, צוות חוקרים בראשות המכון להנדסה ביולוגית של קטלוניה (IBEC) פיתח נגזרות ניתנות להחלפת תמונות של קרבמזפין, תרופה אנטי-אפילפטית בשימוש נרחב ברפואה כדי להילחם בכמה סוגים של כאב נוירופטי, כגון עצבית טריגמינלית. תרכובות אלו, בעלות אפקט משכך כאבים כאשר הן מופעלות על ידי אור, מסוגלות לעכב אותות עצביים באופן מקומי ולפי דרישה. הנגזרות שסונתזו על ידי החוקרים מופעלות באורכי גל התואמים לצבע הענברי, מה שמאפשר להם לעבור דרך רקמות ועצם באמצעות מנורות הלוגן קונבנציונליות.
קטע וידאו מייצג של תנועה מבוקרת של דג הזברה. בעלי חיים שטופלו בכלי רכב (עקבות שחורות) מציגות פעילות שחייה נמוכה יותר וכמעט נעדרות תגובות צילום בהשוואה לאלה שלמות. תגובות פוטו התנהגותיות המתעוררות על ידי Carbadiazocine נצפות ומובהקות סטטיסטית, כאשר אור של 420 ננומטר מגביר את התנועה ואור של 500 ננומטר מקטין אותו. קרדיט: המכון לביו-הנדסה של קטלוניה (IBEC)
שתי התרכובות המסונתזות, carbazopine-1 ו-carbadiazocine, מציגות פעילות פוטו-פרמקולוגית, המאפשרת לשלוט באופן הפיך על ידי האור את פעילותם של נוירונים בהיפוקמפוס ותנועתם של זחלי דג הזברה. אלה in vivo ניסויים מאפשרים לצפות בהתנהגויות הקשורות לחרדה המשתקפות בתנועות שחייה פתאומיות. חוקרת IBEC, לואיזה קמרין, המחברת הראשונה של המחקר, מסבירה: "כאשר אנו מאירים זחלים שספגו את התרכובות הללו באורך גל מסוים, התרופה מופעלת והזחלים נעים מהר יותר. אם נשנה את אורך הגל, תנועתם מואטת שוב, מה שמדגים את ההשפעה ההפיכה של התרכובת על מערכת העצבים.
חידושים לטיפול בכאב
ל-Carbadiazocine הוכח גם כבעל תכונות משככות כאבים: "במודלים של חולדות שפותחו במעבדה של אסתר Berrocoso באוניברסיטת קאדיס, ראינו שלקרבדיאזוצין יש השפעה משככת כאבים על כאב נוירופתי ללא כל סימני הרדמה, הרגעה או רעילות. תוצאות אלו מדגימות טיפול פשוט ומשכנע עם תאורה לא פולשנית", מסביר פאו גורוסטיסה, פרופסור למחקר של ICREA, חוקר ראשי ב-IBEC וחבר ב-CIBER-BBN.
זחלי דג הזברה. קרדיט: המכון לביו-הנדסה של קטלוניה (IBEC)
כאב נוירופתי נגרם על ידי נגעים או מחלות של המערכת הסומטו-סנסורית, כגון רדיקולופתיה מותנית ("סכיאטיקה"), נוירופתיה סוכרתית וכאב כרוני לאחר ניתוח. הטיפול בכאב מסוג זה דורש לעיתים קרובות אופיואידים, שהם משככי כאבים חזקים יותר מה-NSAIDs הרגילים – כמו אקמול ואיבופרופן. עם זאת, השימוש בהם שנוי במחלוקת בשל יעילותם הבלתי עקבית, הצורך במינונים גבוהים שעלולים להוביל לסובלנות והתמכרות ותופעות לוואי מערכתיות כגון עצירות, בחילות, סחרחורת ונמנום.
בהקשר זה, טיפולים מבוססי אור הופכים חשובים יותר ברפואה בגלל יכולתם להתמקד באזורים ספציפיים בגוף, מגדילים את יעילות הטיפול ומפחיתים את תופעות הלוואי של תרופות מערכתיות.
הצוות כבר עובד על השלב הבא בפרויקט זה, שיכלול הפעלת תרופות באמצעות אור אינפרא אדום, החודר עמוק יותר לתוך הרקמה, ושימוש במקורות אור ניידים כמו לייזרים או דיודות פולטות אור (LED).
מחקר זה הוא חלק מפרויקט PHOTOTHERAPORT, המתואם על ידי המכון לביו-הנדסה של קטלוניה (IBEC). הפרויקט ממומן על ידי התוכנית היוקרתית Pathfinder Open של המועצה האירופית לחדשנות (EIC) ומתמקד בפיתוח של שתלים זוהרים ותרופות המופעלות באור לטיפולים חדשניים בנוירופדולציה (HORIZON-EIC-2023 program PATHFINDEROPEN-01, מס' 101130883) . PHOTOTHERAPORT הוא קונסורציום של 8 מוסדות מ-4 מדינות עם תקציב של 3 מיליון יורו על פני 3 שנים לביצוע הפרויקט.
