Команда во главе с Родериком Джи. Экенхофф, доктор медицины, вице-председатель по исследованиям и профессор анестезиологии и реанимации Остина Ламонта в Медицинской школе Перельмана при Университете Пенсильвании, отмечает, что разработка новых анестетиков исторически была процессом сочетания интуитивной прозорливости и эмпиризма. новые анестетики, разработанные путем модификации существующих анестетиков. Пропол, наиболее часто используемый анестетик в США и самый последний разработанный (в 1970-х годах), был во многом продуктом эмпиризма.
Первоначально он был разработан в Великобритании и отложен на полку из-за анафилактических реакций у пациентов, и его состав был изменен, чтобы включить соевое масло и воду. Несмотря на то, что он был улучшен, пропофол остается сильнодействующим анестетиком.
Экенхофф считает, что необходимы новые анестетики, потому что существующие имеют множество побочных эффектов, которые могут быть опасными, если их не вводят обученные специалисты.
«В нашей предыдущей работе рассматривалось значение ионных каналов как мишеней для анестезии.
Ионные каналы представляют собой специализированные белковые каналы, которые открываются в ответ на стимулы и позволяют ионам пересекать клеточные мембраны нервных клеток и влиять на их связь с другими клетками мозга », – объясняет Экенхофф. "Несмотря на очевидную роль ионных каналов в нормальной работе мозга, мало что известно о том, как они взаимодействуют с анестетиками. Поэтому мы использовали упрощенные версии ионных каналов в качестве суррогатов, чтобы понять действие анестетика.«Одним из таких суррогатов оказался ферритин, богатый природным белком, который команде было легко охарактеризовать, и который сделал возможным этот проект по открытию лекарств.
В этом исследовании команда сначала миниатюризировала анализ на основе ферритина и молекулы, подобной лекарству, которую они ранее охарактеризовали, аминоантрацена, чтобы проверить способность более 350000 соединений вести себя как анестетики – по крайней мере, в пробирке. Этот процесс «высокопроизводительного скрининга» был проведен в сотрудничестве с Национальным центром химической геномики (NCGC) при NIH.
Это проект, требующий миллионов отдельных анализов, на что обычно потребовались бы десятилетия работы. В NCGC это заняло неделю.
Затем команда должна была подтвердить, что «попадания» из этого анализа вели себя как анестетики у животных, а не только в пробирке.
Этот «вторичный» анализ, проведенный доктором Эндрю МакКинстри-Ву, доктором медицины, инструктором отделения анестезиологии и интенсивной терапии, привел к тому, что два соединения были идентифицированы как эффективные и нетоксичные анестетики у мышей, и оба были новаторскими. химический класс, совершенно не связанный с текущими общими анестетиками.
«Наша цель состояла в том, чтобы идентифицировать соединения с высокой эффективностью, но низкой токсичностью», – поясняет Экенхофф. "Но мы далеки от того, чтобы вводить эти наркотики в людей.«Он подчеркивает, что основной вывод этой работы состоит в том, что« она предлагает новый подход к выявлению новых анестетиков, и теперь у нас есть как минимум два соединения, которые мы можем оптимизировать и протестировать в дальнейшем »."