Βακτηριακό ένζυμο για απεξάρτηση από την κοκαΐνη

Τα βακτήρια δεν είναι όλα επιβλαβή. Πολλά ζούνε μέσα στο σώμα μας και καταπολεμούν για μας άλλους παθογόνους μικροοργανισμός. Άλλα αποικοδομούν γεωργικά φάρμακα και πετρέλαια από ρυπασμένα εδάφη. Τώρα στη λίστα έρχεται να προστεθεί και η απεξάρτηση από ναρκωτικές ουσίες.

Η εστεράση της κοκαΐνης (Cocaine esterase, CocE) είναι γνωστή ως το πιο αποτελεσματικό φυσικό ένζυμο για την υδρόλυση της κοκαΐνης. Φυσιολογικά παράγεται από το βακτήριο Pseudomonas maltophilia, το οποίο τρέφεται από κοκαΐνη και μέσω της εστεράσης της κοκαΐνης τη διασπά σε βενζοϊκό οξύ και μεθυλεστέρα της εκγονίνης. Το ένζυμο, αν και φαίνεται πολύ αποτελεσματικό, λειτουργεί μόνο όταν σχηματίζει διμερή και είναι ευαίσθητο στη θερμοκρασία. Φυσιολογικά είναι λειτουργικό μόνο για 12 λεπτά, πολύ μικρό χρονικό διάστημα για να χρησιμοποιηθεί σαν φάρμακο (αποθήκευση, μεταφορά, χορήγηση).

Επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Kentucky στο Lexington τροποποίησαν τη δομή αυτού του ενζύμου, κάνοντάς το λειτουργικό για πάνω από 100 μέρες σε θερμοκρασία του σώματος.

Σε πειράματα σε ποντίκια φάνηκε ότι το ένζυμο τα προστάτευε από το θάνατο όταν λάμβαναν υπερβολική δόση. Έτσι, φαίνεται να είναι πολλά υποσχόμενη θεραπεία των εξαρτημένων από την κοκαΐνη τόσο για άμεση δράση, σε περίπτωση που λάβουν υπερβολική δόση όσο και για να τους αποτρέψουν από μια ενδεχόμενη υποτροπή. Με ένα τέτοιο ένζυμο στο σώμα ακόμα και αν πάρει ξανά το άτομο το ναρκωτικό θα μεταβολιστεί τόσο γρήγορα που δε θα προλάβει να δράσει.

Πώς τροποποιήσαν το ένζυμο

Αρχικά η ομάδα ερευνητών προσπάθησε να κάνει τα διμερή πιο σταθερά σε θερμοκρασία σώματος. Τροποποίησαν τα αμινοξέα, δηλαδή τις δομικές μονάδες της πρωτεΐνης, στο σημείο που συνδέονται τα δύο μόρια για να σχηματίζουν το διμερές. Με αυτό κατάφεραν να την κάνουν σταθερή για 6 ώρες, ένας χρόνος στον οποίο μπορεί να αποτραπεί θάνατος από υπερβολική δόση αλλά δεν είναι αρκετός για να αποτρέψει την υποτροπή στην ουσία.

Συνεχίζοντας τις προσπάθειες, αντικατέστησαν πάλι τα αμινοξέα στο σημείο σύνδεσης με κυστεΐνες αυτή τη φορά, τα οποία δημιουργούν πολύ ισχυρό δεσμό μεταξύ τους και έτσι κατάφεραν να δημιουργήσουν αυτή την τροποποιημένη μορφή του ενζύμου που είναι ανθεκτική για πάνω από 100 μέρες. Όσο μεγαλύτερος ο χρόνος ημιζωής του τόσο λιγότερο συχνά χρειάζεται να χορηγείται.

 

Μέχρι τώρα τα φάρμακα που χρησιμοποιούνται για απεξάρτηση είναι θεραπείες υποκατάστασης, όπως για παράδειγμα στην αποκατάσταση από οπιούχα χορηγείται η μεθαδόνη που διαρκεί περισσότερο από την ηρωίνη και αποτρέπει την υποτροπή και την επιθυμία. Άλλα φάρμακα ανταγωνίζονται το ναρκωτικό για τις θέσεις σύνδεσης στους υποδοχείς του οργανισμού και άρα αποτρέπουν τη σύνδεσή του και την εκδήλωση της δράσης του. Τέλος φάρμακα σαν την εστεράση της κοκαΐνης ή αντισώματα ανταγωνίζονται την ίδια την δράση της ουσίας. Φυσικά οι θεραπείες πάντα πρέπει να συνοδεύονται από αλλαγή στις συνθήκες διαβίωσης και στις συνήθειες του εξαρτημένου ατόμου.

 

--

Πηγή:

η εικόνα ανήκει στο: dailyecho.co.uk

Fang, L., Chow, K. M., Hou, S., Xue, L., Chen, X., Rodgers, D. W., & Zhan, C. G. (2014). Rational Design, Preparation, and Characterization of a Therapeutic Enzyme Mutant with Improved Stability and Function for Cocaine Detoxification. ACS chemical biology.

Χρησιμοποιούμε cookies που μας επιτρέπουν μια σειρά από λειτουργίες που ενισχύουν την εμπειρία σας στην ιστοσελίδα μας.
Κάνοντας κλικ στο "Συμφωνώ" ή συνεχίζοντας να χρησιμοποιείται την ιστοσελίδα bioximikos.gr συμφωνείτε με τη χρήση cookies.