การนำยาที่ได้รับการรับรองจากมนุษย์มาใช้ใหม่ในการรักษาโรคไพรออน

ไพรออนเป็นเชื้อก่อโรคที่ผิดปกติซึ่งสามารถแพร่กระจายและทำให้โปรตีนในเซลล์ปกติบางชนิดพับผิดปกติ โรค ไพรออนเป็นชื่อทั่วไปของกลุ่มโรคระบบประสาทเสื่อมที่รักษาไม่หายและเป็นอันตรายถึงชีวิต ซึ่งไม่เพียงแต่ส่งผลต่อมนุษย์เท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อสัตว์ป่าและสัตว์เลี้ยงด้วย โรคเหล่านี้ได้แก่โรคครอยต์ซ์เฟลด์ต์-จาคอบ (CJD) ในมนุษย์ โรคสมองบวมในวัว (BSE หรือ "โรควัวบ้า") ในวัว และโรคผอมแห้งเรื้อรัง (CWD) ซึ่งส่งผลต่อกวาง เอลก์ และมูส

เหตุการณ์สำคัญในโรคเหล่านี้คือการเปลี่ยนโปรตีนไพรออน (PrPC) จากรูปแบบปกติเป็นโครงสร้างทางพยาธิวิทยา (PrPSc) ซึ่งเป็นพิษต่อเซลล์ประสาทและสามารถจำลองตัวเองได้โดยการจับกับโมเลกุล PrPC ที่ยังไม่แปลง ความสามารถในการจำลองตัวเองนี้ทำให้โปรตีนที่มีโครงสร้างผิดปกติเหล่านี้ติดเชื้อได้ ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมากต่อสุขภาพของประชาชน

ในการศึกษาใหม่นี้ นักวิจัยจากคณะแพทยศาสตร์ Chobanian และ Avdisian ของมหาวิทยาลัยบอสตันได้ระบุสารประกอบ 10 ชนิดที่สามารถลดระดับ PrPSc ในเซลล์ที่ติดเชื้อได้ และแสดงให้เห็นว่าโมเลกุลที่มีฤทธิ์แรงที่สุดยังสามารถป้องกันความเป็นพิษที่พบได้เมื่อใช้ PrPSc กับเซลล์ประสาทที่เพาะเลี้ยงไว้ได้อีกด้วย

"สิ่งที่น่าตื่นเต้นคือ โมเลกุลทั้ง 5 ชนิดนี้ได้รับการใช้ในทางการแพทย์แล้ว ได้แก่ ริมคาโซลและฮาโลเพอริดอลสำหรับการรักษาภาวะทางจิตและประสาท (+)-เพนตาโซซีนสำหรับการรักษาอาการปวดประสาท และ SA 4503 และ ANAVEX2-73 ในการทดลองทางคลินิกสำหรับการรักษาโรคหลอดเลือดสมองตีบและโรคอัลไซเมอร์ ตามลำดับ" ดร. โรเบิร์ต เอสเอส เมอร์เซอร์ ผู้เขียนหลักและศาสตราจารย์ด้านชีวเคมีและชีววิทยาเซลล์ที่โรงเรียนอธิบาย

ในเบื้องต้น นักวิจัยศึกษาคุณสมบัติต้านไพรออนของโมเลกุลเหล่านี้ เนื่องจากทราบกันดีว่าโมเลกุลเหล่านี้จะจับกับตัวรับซิกม่า (σ1R และ σ2R) ซึ่งเชื่อกันว่ามีส่วนเกี่ยวข้องกับการแพร่กระจายของไพรออน โดยใช้เทคโนโลยีการน็อกเอาต์ยีน (CRISPR) พวกเขาพบว่าตัวรับซิกม่าไม่ใช่เป้าหมายของยาเหล่านี้เนื่องจากคุณสมบัติต้านไพรออน

โดยใช้เซลล์ Neuro2a (N2a) จากแบบจำลองที่ติดเชื้อไพรออนในการทดลอง เซลล์จะถูกทำให้สัมผัสกับยาแต่ละชนิดในความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้น และระดับ PrPSc ก็ถูกตรวจสอบ จากนั้นจึงใช้เทคโนโลยี CRISPR เพื่อ "แก้ไข" ยีน σ1R และ σ2R เพื่อไม่ให้เข้ารหัสโปรตีนอีกต่อไป และพบว่าไม่มีผลต่อการลดระดับ PrPSc ที่พบจากยา ซึ่งทำให้สรุปได้ว่า σ1R และ σ2R ไม่รับผิดชอบต่อผลต่อต้านไพรออนของยาเหล่านี้ จากนั้นจึงทดสอบความสามารถของยาเหล่านี้ในการยับยั้งการแปลง PrPC เป็น PrPSc และพบว่าไม่มีผลต่อปฏิกิริยาเหล่านี้ภายนอกเซลล์ ซึ่งบ่งชี้ว่ามีโปรตีนอีกชนิดหนึ่งที่มีส่วนเกี่ยวข้องกับการทำงานของยา

นักวิจัยกล่าวว่าโรคที่เกิดจากไพรออนมีผลกระทบต่อสุขภาพของประชาชนอย่างมาก ไม่ว่าจะเป็นความปลอดภัยของเลือดที่ส่งไปยังร่างกาย ไปจนถึงการฆ่าเชื้อเครื่องมือผ่าตัดที่ใช้ในการผ่าตัดประสาทอย่างเหมาะสม "จากมุมมองทางคลินิก เราเชื่อว่าการศึกษาครั้งนี้ได้ระบุคุณสมบัติของแอนติไพรออนในยาที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าปลอดภัยสำหรับใช้กับมนุษย์ ด้วยเหตุนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาถึงการขาดการรักษาที่มีประสิทธิภาพสำหรับโรคเหล่านี้ สารประกอบเหล่านี้จึงอาจนำมาใช้ซ้ำเพื่อรักษาโรคที่เกิดจากไพรออนได้" เดวิด เอ. แฮร์ริส ศาสตราจารย์และหัวหน้าภาควิชาชีวเคมีและชีววิทยาเซลล์ของคณะกล่าว

ผลลัพธ์เหล่านี้ได้รับการตีพิมพ์ออนไลน์ในวารสาร ACS Chemical Neuroscience