Met behulp van een nieuwe moleculaire analysetechniek, wetenschappers van The Scripps Research Institute (TSRI) hebben de chemische onderbouwing van Captagon geïdentificeerd, ook bekend als fenethylline, een illegaal stimulerend middel van het amfetamine-type dat in verband wordt gebracht met middelenmisbruik en 'farmacoterrorisme' in het Midden-Oosten.

De studie, gepubliceerd in het tijdschrift Natuur , identificeerde ook een potentiële vaccinkandidaat die de effecten van Captagon tegenging in muisstudies.

"Onze studie belicht niet alleen waarom, maar hoe Captagon, een veronderstelde prodrug voor amfetamine wordt zo zwaar misbruikt. Het bevat een component theofylline, die de psychoactieve eigenschappen van amfetamine aanzienlijk verbetert, deze ontdekking biedt ook een manier om het misbruik van Captagon te bestrijden, " zei hoofdwetenschapper Kim Janda, de Ely R. Callaway Jr. Professor of Chemistry en lid van het Skaggs Institute for Chemical Biology bij TSRI. De bevinding bouwt voort op Janda's eerdere onderzoek naar de ontwikkeling van vaccins voor drugsmisbruik. In juni, zijn anti-heroïnevaccin heeft een cruciale fase van preklinische tests doorstaan.

Janda zei dat hij besloot Captagon te verkennen vanwege het toenemende gebruik ervan in het Midden-Oosten. In recente jaren, Captagon heeft de krantenkoppen over de hele wereld gehaald vanwege het gerapporteerde gebruik als prestatieverhogend middel door ISIS-strijders. Het medicijn zou een bron van "farmacologisch moreel" zijn, waardoor strijders alerter worden, geconcentreerd en bestand tegen vermoeidheid. Het is ook berucht geworden vanwege het veroorzaken van problemen met middelenmisbruik onder jongeren in het Midden-Oosten. In aanvulling, productie en wereldwijde handel in namaak Captagon-tabletten uit Syrië is geïmpliceerd als een bron van inkomsten voor militante groepen.

Hoewel het gebruik van amfetaminen om soldaten energie te geven niet nieuw is, vroegen de onderzoekers zich af waarom Captagon, vooral, aan populariteit won. "De Duitsers gebruikten amfetaminen in de Tweede Wereldoorlog om hun soldaten te helpen langdurig op te blijven. Amfetaminen zijn ook gebruikt in andere conflicten, " zei Janda. "Dus we vroegen ons af waarom Captagon in het Midden-Oosten werd gebruikt in plaats van typische amfetaminen die gemakkelijker te synthetiseren zijn."

De onderzoekers gingen op zoek naar de chemische interacties die de effecten van Captagon veroorzaken. "Dit is een medicijn dat al heel lang bestaat, " zei de eerste auteur van de studie, Cody Wenthur, een postdoctoraal onderzoeker in het laboratorium van Janda, opmerkend dat het ooit therapeutisch werd gebruikt, maar in de jaren tachtig in de VS en de meeste landen illegaal werd. Echter, de werkingsmechanismen ervan zijn lange tijd slecht begrepen en besproken in de wetenschappelijke gemeenschap.

"Er was verwarring over welke chemische stof eigenlijk verantwoordelijk was voor zijn activiteit, " zei Wenthur. Captagon is samengesteld uit een combinatie van een amfetamine en theofylline, de laatste af en toe gebruikt als astmamedicijn. "De vraag was 'handelt Captagon op zijn eigen, of beter gezegd door uiteen te vallen in de twee andere drugs, en als het zo is, is de amfetamine die zijn actie veroorzaakt, is de theofylline die zijn actie veroorzaakt, of allebei?'"

Om deze vraag te beantwoorden, Janda en Wenthur ontwikkelden een nieuwe aanpak, 'dissectie door vaccinatie' of DISSECTIV genoemd, waardoor ze selectief de chemische eigenschappen van Captagon konden onderzoeken en een manier konden vinden om het begin ervan te stoppen. De studie bouwt voort op Janda's eerdere werk aan de ontwikkeling van een anti-heroïnevaccin, die de "high" van heroïne blokkeert door de belangrijkste psychoactieve metabolieten van heroïne te neutraliseren voordat ze de hersenen bereiken. Het vaccin is effectief gebleken bij niet-menselijke primaten in een in juni gepubliceerde studie en is het eerste opioïde vaccin tegen dit stadium van preklinische tests.

"De strategie die we bedachten (DISSECTIV) gebruikt vaccinatie als een biochemisch hulpmiddel, "zei Wenthur. "Kortom, we halen deze complexe verbinding uit elkaar in zijn stukjes en vaccineren vervolgens tegen elk stuk afzonderlijk om erachter te komen welke de belangrijkste activiteiten van het medicijn activeren." De vaccinaties zorgen ervoor dat het immuunsysteem antilichamen aanmaakt die de werking van elke component een voor een blokkeren, waardoor de onderzoekers hun functies kunnen begrijpen door middel van een eliminatieproces.

De belangrijkste bevindingen van de onderzoekers waren dat wanneer Captagon wordt afgebroken in amfetamine en theofylline afzonderlijk wanneer het wordt gemetaboliseerd, de twee medicijnen werken synergetisch en raken tegelijkertijd afzonderlijk hun doelen. "Het verhoogt de algehele stimulerende activiteit, " zei Wenthur. "Je krijgt een sneller begin dan andere amfetamine drugs en een sterker effect dan alleen amfetamine alleen."

Op basis van deze informatie, de onderzoekers ontwikkelden ook een Captagon-vaccinkandidaat en testten het bij muizen, waar het de meeste gedragseffecten van het medicijn neutraliseerde. Verdere testen zijn gepland.

Wenthur merkte op dat de DISSECTIV-aanpak ook veelbelovend is voor een beter begrip van andere geneesmiddelen die op de hersenen inwerken, inclusief natuurlijke producten en medicijnen zoals antidepressiva, anti-epileptica en antipsychotica. "Als het door het lichaam wordt verwerkt, veel van deze verbindingen hebben uiteindelijk meerdere doelen, " legde hij uit. "Ze werken niet alleen door zich te richten op één specifieke regulator van een enkele neurotransmitter zoals dopamine of serotonine, maar vaak werken ze aan een constellatie van doelen. Dit is een bekend probleem in de neurofarmacologie. Het was een hele uitdaging om erachter te komen welke combinatie van doelen belangrijk is voor het produceren van de gewenste effecten en welke nutteloos zijn en bijwerkingen kunnen veroorzaken."

Hij zei dat hun methode onderzoekers een nieuwe manier biedt om dergelijke medicijnverbindingen te begrijpen, vooral waar individuele componenten of metabolieten op elkaar inwerken om de volledige effecten van psychoactieve soorten te produceren.

Naast Janda en Wenthur, de andere auteur van de studie, "Vaccin-gedreven farmacodynamische dissectie en mitigatie van Captagon psychoactiviteit, " was Bin Zhou van TSRI.