Kan en unik ny svamp erbjuda ett opioidalternativ?
En ny svamp som upptäckts i Tasmaniens flodvatten kan vara det oväntade svaret på världens opioidkris, föreslår en aktuell studie.
Opioider - varav många är receptbelagda smärtstillande medel, såsom kodein - har skapat en världsomfattande hälsokris. Många opioider är mycket beroendeframkallande ämnen som vissa människor överanvändar eller missbrukar.
Enligt uppgifter från National Institute on Drug Abuse dör över 130 personer varje dag i USA på grund av en överdos av opioider.
Health Resources and Services Administration kallar detta "en aldrig tidigare skådad opioidepidemi." Situationen har lett till att Världshälsoorganisationen (WHO) har uppmuntrat länder att noggrant övervaka användningen av opioida läkemedel.
Men medan övervakning av användningen av opioider är till hjälp, är forskare på jakt efter opioidalternativ. De söker efter läkemedel som behandlar kronisk smärta på samma sätt som opioider men är mindre benägna att skada hälsan eller leda till missbruk.
En ny upptäckt av forskare från University of Sydney i Australien - i samarbete med kollegor från andra akademiska institutioner - kan i framtiden leda till utvecklingen av ett sådant potent alternativ.
Teamet hittade en okänd svampart Penicillium i en mynning i Huon Valley i Tasmanien. Forskarna visade att denna svamp innehöll en uppsättning molekyler som kallades ”tetrapeptider”, som är aminosyror.
Dessa molekyler hade en unik struktur som efterliknar formen av endomorfiner, som är naturliga opioida kemiska budbärare som hjälper till att leverera smärtlindring.
Teamet noterar att dessa nya svampbaserade tetrapeptider har potential att orsaka färre biverkningar än vanliga opioider, samtidigt som de fortfarande levererar effektiv smärtlindring.
En ”aldrig tidigare sett” molekylär struktur
Seniorförfattare prof. Macdonald Christie och kollegor förklarar att den nyupptäckta svampen gav tre olika versioner av tetrapeptider - med en mycket intressant och oväntad molekylär struktur.
Mer specifikt fann teamet att dessa svamp-härledda molekyler hade en överraskande chiralitet, eller "handness", som hänvisar till den geometriska orienteringen av molekylstrukturen.
Vissa molekyler har en geometrisk egenskap som betyder att de kan ha en ”vänsterhänt” eller en ”högerhänt” struktur, varav två är spegelbilder av varandra.
Dessutom kan deras orientering göra en betydande skillnad, eftersom det kommer att avgöra hur en molekyl "passar" eller reagerar med andra molekyler som den interagerar med.
I naturen visar de flesta aminosyror "vänsterhänthet", och även om det finns några undantag är aminosyrorna i däggdjur mycket sällan "högerhänta".
Detta är viktigt för, som forskarna förklarar i sin uppsats - som visas i tidskriften PNAS - Nya studier har betonat vikten av peptider (kortkedjiga aminosyror) av däggdjursursprung i samband med att utveckla nya och bättre alternativ till traditionella opioider.
Tetrapeptiderna närvarande i det nyligen upptäckta Penicillium är speciella just för att de visar "högerhänthet". Denna ovanliga kiralitet gjorde det möjligt för forskarna att bestämma dessa molekylers egenskaper och det faktum att de var ett lovande alternativ till opiater.
"Ingen hade någonsin dragit något ur naturen, något äldre än ett ryggradsdjur som verkade verka på opiatreceptorer - och vi hittade det", säger professor Christie.
"Strukturen vi hittade har aldrig sett förut."
Prof. Macdonald Christie
Teamet har redan lämnat in en patentansökan i Australien och fortsätter forskningen i syfte att bekräfta om de nyligen upptäckta molekylerna kan leda till utvecklingen av ett nytt läkemedel.
Prof. Christie varnar dock för att även om de får sin bekräftelse och påbörjar ytterligare tester, kan det ta ytterligare 10 år tills den nya smärtstillande läkemedlet blir kommersiellt tillgängligt.
Ändå betonar han, "[om] detta visar sig vara framgångsrikt och leder till ett nytt läkemedel, kommer det att avsevärt minska risken för dödsfall genom överdosering av opioida läkemedel, såsom kodein."
