Comment une toxine mortelle pourrait aider dans la crise des opioïdes
Avec la crise des opioïdes à l'honneur, les scientifiques recherchent de nouvelles façons de lutter contre la douleur. Un groupe s'est tourné vers une toxine mortelle qui se produit naturellement chez certaines créatures marines. La dernière étude chez le rat fournit des résultats encourageants.
Les opioïdes sont une gamme de médicaments qui agissent sur les récepteurs opioïdes pour soulager rapidement la douleur.
Bien qu'ils soient efficaces et sûrs lorsque les gens les utilisent correctement, ils créent une forte dépendance.
Selon les Centers for Disease Control and Prevention (CDC), aux États-Unis en 2017, les deux tiers des décès par surdose de drogue impliquaient un opioïde.
La même année, 47 000 personnes sont décédées des suites d'une surdose d'opioïdes, et les opioïdes sur ordonnance ont joué un rôle dans 36% de ces décès.
Selon le National Institute on Drug Abuse, en 2017, 1,7 million de personnes aux États-Unis souffraient de «troubles liés à l'usage de substances liées aux analgésiques opioïdes sur ordonnance».
Les statistiques ci-dessus soulignent le besoin urgent d'un remplacement non addictif mais toujours efficace des opioïdes.
Le Dr Daniel Kohane, Ph.D., a récemment dirigé une étude menée par un groupe de chercheurs de l’hôpital pour enfants de Boston, dans le Massachusetts, qui pensent qu’ils auraient pu trouver la solution dans une toxine mortelle dérivée de l’océan. Les scientifiques ont publié leurs plus récentes découvertes dans la revue Communications de la nature.
Tétrodotoxine à l'essai
Plusieurs créatures marines différentes, y compris le poisson-globe et les poulpes à anneaux bleus, contiennent de la tétrodotoxine. Cette toxine bloque les canaux sodiques, empêchant les nerfs de transporter des impulsions.
Après l'ingestion, il peut provoquer des symptômes tels que des maux de tête, des vomissements et une sensation de picotement dans la langue et les lèvres. Si une personne en consomme suffisamment, cela peut entraîner un arrêt respiratoire et la mort.
La tétrodotoxine est environ 1 200 fois plus toxique que le cyanure, ce qui en fait peut-être un candidat peu probable pour traiter la douleur aiguë.
Le Dr Kohane s'intéresse depuis un certain temps au potentiel thérapeutique de ce composé toxique. Actualités médicales aujourd'hui lui a récemment demandé pourquoi la tétrodotoxine l'intéressait, et il a répondu:
«La tétrodotoxine et des composés similaires sont des anesthésiques locaux très puissants. De plus, contrairement aux anesthésiques locaux conventionnels, ils ne provoquent pas de convulsions, d'arythmies cardiaques et de lésions tissulaires (nerveuses et musculaires). »
Le Dr Kohane avait déjà démontré dans une étude antérieure que la tétrodotoxine produit une anesthésie. Le problème, cependant, est la puissante toxicité du produit chimique.
En petites quantités, le soulagement de la douleur est important, mais en plus grandes quantités, il est mortel. Le Dr Kohane a tenté de limiter la toxicité du composé tout en conservant sa puissante analgésie.
Par exemple, dans une étude précédente, son équipe a emballé la tétrodotoxine dans une membrane lipidique. À la surface de la membrane, ils ont ajouté des molécules appelées sonosensibilisateurs qui sont sensibles au son.
Ensuite, ils ont implanté les minuscules sacs sous la peau de rats. Ensuite, à l'aide d'ultrasons, ils ont déclenché la libération de la toxine à petites doses, soulageant la douleur et minimisant la toxicité.
Dans une autre étude, le Dr Kohane et son équipe ont combiné deux agents bloquants les nerfs: la tétrodotoxine et la capsaïcine (le produit chimique qui donne aux piments forts leur punch). Ils ont constaté que les deux composés se renforçaient mutuellement, bloquant la conduction nerveuse plus que la somme de l’utilisation des deux médicaments séparément.
Retirer les dents d’une toxine
Malgré ses travaux antérieurs, en l’état actuel, la toxicité de la tétrodotoxine limite son utilisation chez l’homme. «Une leçon que nous avons apprise est qu'avec nos systèmes d'administration précédents, le médicament peut s'échapper trop rapidement, entraînant une toxicité systémique», explique le Dr Kohane.
Le Dr Kohane, cependant, est persévérant. Dans sa plus récente étude sur un modèle animal, lui et son équipe ont fusionné la tétrodotoxine à un squelette polymère.
Le corps ne peut rompre les liaisons qui maintiennent la colonne vertébrale au médicament que progressivement, libérant la toxine lentement.
«Dans ce système, nous avons administré une quantité de tétrodotoxine par voie intraveineuse qui serait suffisante pour tuer un rat plusieurs fois si elle était administrée à l'état non lié, et les animaux ne semblaient même pas le remarquer.
Auteur principal Dr Daniel Kohane, Ph.D.
Avec ses collègues, Chao Zhao, Ph.D., et Andong Liu, Ph.D., le Dr Kohane a testé une gamme de polymères pour obtenir le bloc nerveux le plus durable avec des niveaux minimaux de toxicité.
Comme l'explique Zhao, «nous pouvons moduler la composition du polymère pour contrôler la vitesse de libération.»
Mesure de sécurité chimique
Pour améliorer encore la sécurité, les scientifiques ont ajouté un troisième caractère sous la forme d'un produit chimique qui a amélioré la perméabilité du tissu nerveux. Ce faisant, il a permis à la toxine de pénétrer plus facilement dans les nerfs et, par conséquent, les chercheurs ont pu réduire la dose de tétrodotoxine.
Comme l'explique le Dr Kohane: «Avec l'amplificateur, les concentrations de médicaments inefficaces deviennent efficaces, sans augmenter la toxicité systémique. Chaque morceau de drogue que vous mettez en pack est le plus puissant possible. »
Avec cette concoction de polymère, de toxine et d'agent de perméabilité, une seule injection près du nerf sciatique de rats a bloqué le nerf pendant 3 jours. Surtout, il n'y avait aucun signe apparent de lésion tissulaire ou de toxicité.
Ce sont encore les premiers jours et il faudra probablement longtemps avant que la tétrodotoxine ne prenne le contrôle des opioïdes, mais les roues de la recherche tournent. Le Dr Kohane a dit MNT que certains groupes testent la tétrodotoxine chez l'homme.
Il a expliqué que «des composés similaires, tels que la néosaxitoxine, ont été utilisés chez l'homme pour l'anesthésie par infiltration […] mais sont toujours en cours d'essais cliniques». Lorsque nous lui avons posé des questions sur les principales pierres d’achoppement, il a répondu: «L’habituel: temps, argent, processus réglementaires».
Parce que 130 personnes meurent en moyenne d'une surdose d'opioïdes chaque jour aux États-Unis, les chercheurs médicaux doivent suivre chaque ligne d'enquête jusqu'à sa conclusion.
Le Dr Kohane a dit MNT qu'il a «beaucoup» de travaux de suivi prévus, donc l'avenir s'annonce prometteur pour cette toxine exceptionnellement puissante.
