Ученые ИФ РАН нашли молекулы, которые могут стать основой новых обезболивающих лекарств, не вызывающих привыкания, сообщили РИА Новости в Министерстве науки и высшего образования Российской Федерации.
Исследование выполнялось при поддержке Минобрнауки РФ в рамках программы Научного Центра Мирового Уровня Павловский центр Интегративная физиология — медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям стрессоустойчивости группой ученых под руководством д.б.н., проф. Б.В.Крылова.
Результаты работы опубликованы в международном журнале International Journal of Molecular Sciences:
Ilya V. Rogachevskii,Vera B. Plakhova,Valentina A. Penniyaynen, Arina D. Kalinina,Svetlana A. Podzorova,Dmitriy M. Samosvat,Georgy G. Zegrya, Boris V. Krylov Arginine-Containing Tripeptides as Analgesic Substances: The Possible Mechanism of Ligand-Receptor Binding to the Slow Sodium Channel // Int. J. Mol. Sci. 2022, 23(11), 5993; https://doi.org/10.3390/ijms23115993
Сразу два трипептида выявили российские ученые в качестве основы для новых обезболивающих лекарственных веществ. По словам физиологов, структура анальгетических пептидных субстанций благодаря тому, что она состоит из исключительно коротких пептидов, может быть абсолютно безопасной для здоровья.
«Изучение молекулярных механизмов возникновения и модуляции болевых сигналов позволило нам сделать первые шаги для решения проблемы «опиоидного кризиса». В настоящий момент в арсенале практической медицины отсутствуют безопасные и эффективные анальгетики, хотя спрос на них огромен: сотни миллионов людей во всем мире страдают от хронической боли. Назначение препаратов группы опиатов пациентам с острой болью, онкологической болью и с хроническим болевым синдромом приводит к необратимым негативным побочным эффектам и к «опиоидному кризису», заставляющему страдать миллионы людей», — рассказал доктор биологических наук, профессор ВАК, заведующий Лабораторией физиологии возбудимых мембран Института физиологии им. И. П. Павлова РАН Борис Крылов.
В ходе работы ученые Института физиологии им. И. П. Павлова РАН совместно с коллегами из Физико-технического Института им. А. Ф. Иоффе РАН проследили за механизмом специфического связывания «атакующей молекулы» короткого пептида, состоящего из трех одинаковых аминокислот аргининов, с молекулой медленного натриевого канала. Эта атакующая молекула была синтезирована в двух формах: с «открытыми» и с защищенными концами. Тот факт, что исследованные молекулы способны специфически снижать функциональную активность медленного натриевого канала, делает их перспективными претендентами на роль анальгетических лекарственных субстанций, пояснили ученые.
Кроме того, удалось установить необходимый диапазон расстояний между атомами азота боковых групп аргининов для физиологической активности атакующей молекулы, незначительное отклонение от которого приводит к потере физиологической активности атакующей молекулы. Полученные результаты важны для фундаментальной науки, поскольку показывают, как должна происходить настройка тончайших механизмов на атомарном уровне.
В работе ученые использовали современные методы исследования живых молекул: локальной фиксации потенциала, культивирования нервной ткани и иммуноцитохимический метод, метод конфокальной микроскопии, математический метод конформационного анализа. Работы проводились в Центре коллективного пользования «Конфокальная микроскопия» Института физиологии им. И. П. Павлова РАН и в суперкомпьютерном центре Физико-технического Института им. А. Ф. Иоффе РАН.