אופיואיד שנשלט באור הקל על כאב בעכברים עם פחות תופעות לוואי
חוקרים פיתחו אופיואיד שנשלט באור: מולקולה המבוססת על מורפין, שפועלת בעוצמה תחת אור קרוב לאולטרה-סגול וכמעט נכבית תחת אור כחול. בניסויים פרה-קליניים היא הקלה על כאבים, כולל כאבי סרטן, עם סימנים מופחתים של סבילות ועצירות, או ללא סימנים כאלה, וכמעט אינה חודרת למוח.
משככי כאבים אופיואידיים, כמו מורפין, הם מהתרופות היעילות ביותר נגד כאב חזק. אבל יש להם מחיר כבד: התמכרות, דיכוי נשימה, עצירות וסבילות, כלומר צורך במינונים הולכים וגדלים. כעת מדווחים חוקרים מארצות הברית על אופיואיד שנשלט באור. אפשר "להדליק" אותו רק במקום שכואב, ו"לכבות" אותו כשאין בו צורך.
את המחקר הובילו פרופ' דירק טראונר מאוניברסיטת פנסילבניה ופרופ' ג'ושוע לביץ, פרופסור לביוכימיה וביופיזיקה ב-Weill Cornell Medicine. הוא פורסם בכתב העת Cell, בשיתוף חוקרים מאוניברסיטת דרום קליפורניה, מאוניברסיטת ניו יורק, מאוניברסיטת סאו פאולו ומהמעבדה הלאומית לורנס ברקלי.
מתג מולקולרי שמגיב לצבע האור
הגישה נקראת פוטופרמקולוגיה, כלומר שליטה בפעולת תרופות באמצעות אור. היא נשענת על תרכובות אורגניות בשם אזובנזנים. כשמאירים עליהן באור בתדירות מסוימת, הן משנות את צורתן. כשמאירים באור אחר, הן חוזרות לצורה הקודמת. השינוי הפיך.
החוקרים חיברו אזובנזן למורפין ויצרו כמה תרכובות חדשות. כל אחת מהן נקשרת אחרת לקולטן האופיואידי מסוג מיו (mu), בהתאם לאור שהיא נחשפה אליו. זהו הקולטן שדרכו פועלים רוב משככי הכאבים האופיואידיים.
התרכובת המובילה קיבלה את השם AM-3. בצורה שנוצרת תחת אור קרוב לאולטרה-סגול היא מפעילה את הקולטן בעוצמה רבה. בצורה שנוצרת תחת אור כחול היא מפעילה אותו רק בחולשה. כך אפשר להעביר אותה ממצב "פועל" למצב "כבוי" לפי הצורך. החוקרים גם פענחו, בשיטת קריו-מיקרוסקופיית אלקטרונים, את מבנה הקולטן כשהוא קשור לשתי הצורות, ומצאו שכל צורה נקשרת אליו באופן שונה.
הקלה בכאב עם פחות סימנים לתופעות לוואי
החוקרים בחנו את AM-3 בכמה מודלים פרה-קליניים של כאב בעכברים, ובהם מודלים של כאב סרטני. כשהתרכובת הופעלה באור במקום הדרוש, היא הקלה על הכאב באופן משמעותי. השליטה הייתה הפיכה וחוזרת: אפשר היה להפעיל ולכבות את שיכוך הכאב שוב ושוב.
במודלים האלה נמצאו סימנים מופחתים של סבילות ועצירות, או שלא נמצאו סימנים כאלה כלל. מדובר בתוצאות פרה־קליניות, ואין בהן עדיין הוכחה לבטיחות התרכובת בבני אדם. יתרון נוסף הוא ש-AM-3 חודרת בקושי למוח. לדברי החוקרים, הדבר מצמצם את תופעות הלוואי שמקורן במוח, ובהן התמכרות ודיכוי נשימה.
"זה יהיה נורא אם נמנע אופיואידים מאנשים שסובלים מכאבים מתישים", אמר פרופ' טראונר. "ובכל זאת, רוצים להפוך אותם לבטוחים יותר, וזו המטרה העיקרית שלנו כאן".
רעיון בן 20 שנה
"הרעיון של מפעילי קולטנים הניתנים להחלפה באור קיים כבר כ-20 שנה", אמר פרופ' לביץ. מחקר משנת 2004 הראה כי אפשר להפעיל ולכבות תאי עצב באמצעות אזובנזנים. הוא פורסם חודשים ספורים לפני המחקר פורץ הדרך של קרל דייסרות' באופטוגנטיקה. לדברי לביץ, "אנחנו חושבים שזו פריצת דרך משמעותית, לא רק לטיפול בכאב".
הרקע לעבודה הוא משבר האופיואידים בארצות הברית. לפי נתוני המרכז לבקרת מחלות (CDC), יותר מ-40,000 אמריקאים מתו בשנה שעברה ממנת יתר שבה היו מעורבים אופיואידים.
הצעד הבא: אור אדום
התרכובת לא נוסתה בבני אדם. החוקרים מתכננים מחקרים פרה-קליניים נוספים, ובהמשך ניסויים קליניים. אחת הבעיות היא שאור קרוב לאולטרה-סגול עלול לפגוע בעיניים ובעור. לכן הצוות מפתח מולקולות המשך שמגיבות לאור אדום, שחודר עמוק יותר לרקמות ובטוח יותר.
"השלב הבא הוא להתאים אותן לבני אדם", אמר טראונר. "המטרה שלנו היא להפוך אותן לרגישות לאורכי גל ארוכים כמו אור אדום, שיכול לחדור עמוק לעור ולרקמות. אנחנו צריכים לשפר את הפוטוכימיה, אבל יש לנו רעיונות טובים למדי איך לעשות זאת. למעשה, כבר יש לנו כמה תוצאות ראשוניות מרגשות".
כמה מכותבי המאמר רשומים כממציאים בבקשת פטנט זמנית על מורפינים הניתנים להחלפה באור. המחקר מומן בין השאר על ידי המכונים הלאומיים לבריאות בארצות הברית (NIH).
שאלות ותשובות
מה זה אופיואיד שנשלט באור?
זו מולקולה המבוססת על מורפין, שמחובר אליה "מתג" כימי בשם אזובנזן. האור משנה את צורת המולקולה, וכך קובע אם היא תפעיל בעוצמה את קולטן הכאב או רק בחולשה.
למה חשוב שהתרכובת כמעט לא חודרת למוח?
חלק מהסכנות הגדולות של אופיואידים, כמו התמכרות ודיכוי נשימה, נובעות מפעולתם במוח. לפי החוקרים, תרכובת שפועלת בעיקר מחוץ למוח עשויה לצמצם את הסיכון לתופעות הלוואי האלה, אך הדבר עדיין לא הוכח בבני אדם.
האם אפשר כבר לטפל כך בבני אדם?
לא. התרכובת נבדקה רק במודלים פרה-קליניים. החוקרים מתכננים מחקרים נוספים ובהמשך ניסויים קליניים, ומפתחים גרסאות שיגיבו לאור אדום.
מה זו סבילות לתרופה?
סבילות היא מצב שבו הגוף מגיב פחות לתרופה עם הזמן, ולכן נדרש מינון גבוה יותר לאותה השפעה. במודלים שנבדקו נמצאו סימנים מופחתים של סבילות או שלא נמצאו סימנים כאלה כלל; אין בכך הוכחה שלא תתפתח סבילות בבני אדם.
המאמר המדעי
An opioid efficacy switch for reversible optical control of analgesia, Cell, 2026.
עוד בנושא באתר הידען
KioskNews shows a cleaned-up reading view extracted from the publisher’s page — the original always lives on their site, not ours.