Könnte ein einzigartiger neuer Pilz eine Opioid-Alternative bieten?
Ein neuer Pilz, der in den Mündungsgewässern Tasmaniens entdeckt wurde, könnte die unerwartete Antwort auf die Opioidkrise der Welt sein, so eine aktuelle Studie.
Opioide - von denen viele verschreibungspflichtige Schmerzmittel wie Codein sind - haben eine weltweite Gesundheitskrise ausgelöst. Viele Opioide machen stark abhängig und werden von manchen Menschen überbeansprucht oder missbraucht.
Nach Angaben des National Institute on Drug Abuse sterben in den USA täglich über 130 Menschen an einer Überdosis Opioid.
Die Health Resources and Services Administration nennt dies "eine beispiellose Opioid-Epidemie". Die Situation hat dazu geführt, dass die Weltgesundheitsorganisation (WHO) die Länder ermutigt hat, den Gebrauch von Opioiden genau zu überwachen.
Obwohl die Überwachung des Opioidkonsums hilfreich ist, suchen Wissenschaftler nach Opioidalternativen. Sie suchen nach Medikamenten, die chronische Schmerzen genauso behandeln wie Opioide, aber weniger gesundheitsschädlich sind oder zu Missbrauch führen.
Eine neuartige Entdeckung von Forschern der Universität von Sydney in Australien - in Zusammenarbeit mit Kollegen anderer akademischer Institutionen - könnte in Zukunft zur Entwicklung einer solchen wirksamen Alternative führen.
Das Team fand eine unbekannte Pilzart Penicillium in einer Mündung im Huon-Tal in Tasmanien. Die Forscher zeigten, dass dieser Pilz eine Reihe von Molekülen enthielt, die als "Tetrapeptide" bezeichnet werden und Aminosäuren sind.
Diese Moleküle hatten eine einzigartige Struktur, die die Form von Endomorphinen nachahmt, die natürliche chemische Botenstoffe für Opioide sind, die zur Schmerzlinderung beitragen.
Das Team stellt fest, dass diese neuen Tetrapeptide aus Pilzen möglicherweise weniger Nebenwirkungen verursachen als normale Opioide und dennoch eine wirksame Schmerzlinderung bewirken.
Eine nie zuvor gesehene Molekülstruktur
Der leitende Autor Prof. Macdonald Christie und Kollegen erklären, dass der neu entdeckte Pilz drei verschiedene Versionen von Tetrapeptiden ergab - mit einer sehr interessanten und unerwarteten Molekülstruktur.
Insbesondere stellte das Team fest, dass diese von Pilzen abgeleiteten Moleküle eine überraschende Chiralität oder „Händigkeit“ aufwiesen, was sich auf die geometrische Ausrichtung der Molekülstruktur bezieht.
Einige Moleküle haben eine geometrische Eigenschaft, was bedeutet, dass sie eine "linkshändige" oder eine "rechtshändige" Struktur haben können, von denen die beiden Spiegelbilder voneinander sind.
Darüber hinaus kann ihre Ausrichtung einen signifikanten Unterschied machen, da sie bestimmt, wie ein Molekül zu anderen Molekülen passt oder mit diesen reagiert, mit denen es interagiert.
In der Natur weisen die meisten Aminosäuren "Linkshändigkeit" auf, und obwohl es einige Ausnahmen gibt, sind die in Säugetieren vorhandenen Aminosäuren sehr selten "Rechtshänder".
Dies ist wichtig, weil, wie die Forscher in ihrer Arbeit erklären - die in der Zeitschrift erscheint PNAS - Jüngste Studien haben die Bedeutung von Peptiden (kurzkettigen Aminosäuren) aus Säugetieren im Zusammenhang mit der Entwicklung neuer und besserer Alternativen zu traditionellen Opioiden hervorgehoben.
Die Tetrapeptide sind in den neu entdeckten vorhanden Penicillium sind gerade deshalb besonders, weil sie „Rechtshändigkeit“ zeigen. Diese ungewöhnliche Chiralität ermöglichte es den Forschern, die Eigenschaften dieser Moleküle und die Tatsache zu bestimmen, dass sie eine vielversprechende Alternative zu Opiaten darstellen.
„Niemand hat jemals etwas aus der Natur herausgezogen, etwas Älteres als ein Wirbeltier, das auf Opiatrezeptoren zu wirken schien - und wir haben es gefunden“, sagt Prof. Christie.
"Die Struktur, die wir gefunden haben, wurde noch nie gesehen."
Prof. Macdonald Christie
Das Team hat bereits eine Patentanmeldung in Australien eingereicht und setzt die Forschung fort, um zu bestätigen, ob die neu entdeckten Moleküle zur Entwicklung eines neuartigen Arzneimittels führen können.
Prof. Christie warnt jedoch davor, dass es weitere 10 Jahre dauern könnte, bis das neue Schmerzmittel im Handel erhältlich ist, selbst wenn sie ihre Bestätigung erhalten und mit weiteren Tests beginnen.
Er betont jedoch: "Wenn sich dies als erfolgreich erweist und zu einem neuen Medikament führt, wird es das Risiko des Todes durch Überdosierung von Opioid-Medikamenten wie Codein erheblich verringern."
