science >> Wetenschap >  >> Chemie

Detecteer het niet-detecteerbare:nieuw ontwikkelde test maakt het mogelijk om te screenen op de aanwezigheid van medicijnen op basis van medicijnactiviteit

"Uiterlijk doet er niet toe, het is wat je doet dat telt." Dit citaat van Skipper, uit "Penguins of Madagascar" is het algemene thema in het werk van Annelies Cannaert, een doctoraat student aan het Laboratorium voor Toxicologie van de Universiteit Gent, België. Annelies, die haar Ph.D. proefschrift op 25 mei, een nieuw concept ontwikkeld om zogenaamde 'designer drugs' te detecteren. zoals conventionele methoden doen, het alternatieve concept maakt gebruik van de activiteit van een verbinding. Hierdoor is het mogelijk om te screenen op de aanwezigheid van drugs, zelfs zonder de identiteit van een medicijn te kennen.

Zeer onlangs, dit nieuwe concept werd gebruikt om grote sets biologische monsters te screenen op de aanwezigheid van designerdrugs met cannabinoïde- of opioïde-activiteit, met veelbelovende resultaten:er werden slechts weinig monsters gemist waarin drugs aanwezig waren, terwijl er nauwelijks monsters waren die ten onrechte positief werden gescoord. Dit nieuwe concept maakt het mogelijk om te screenen op de aanwezigheid van alle huidige én toekomstige medicijnen die tot bepaalde medicijnklassen behoren, zonder de noodzaak om de identiteit van een drug te kennen.

De nieuw ontwikkelde test is de eerste die levende celculturen gebruikt als screeningsinstrument in de forensische toxicologie. Cellen werden in het lab zo gemanipuleerd dat ze de eigenlijke doelwitten van de illegale drugs uitdrukken:de receptoren via welke cannabis, morfine of verwante moleculen werken. Wanneer een extract van een bloed- of urinemonster op deze cellen wordt gebracht, een geavanceerd mechanisme wordt geactiveerd in de cel. Interessant en relevant in dit verband is dat dit mechanisme gebaseerd is op wat er in menselijke hersencellen gebeurt bij gebruik van deze stoffen. Uiteindelijk, een lichtsignaal wordt gegenereerd, die eenvoudig te controleren zijn.

De test biedt het voordeel dat niet alleen alle momenteel bekende actieve stoffen met cannabinoïde- of opioïde-activiteit kunnen worden gecontroleerd, maar ook alle toekomstige producten. Dit verhindert de voortdurende pogingen van illegale fabrikanten om nieuwe verbindingen te ontwikkelen die niet kunnen worden gedetecteerd en/of niet gepland zijn, maar die vaak nog krachtiger en gevaarlijker zijn dan de conventionele drugs. Dit is belangrijk vanwege het mogelijk afschrikwekkende effect van "traceerbaarheid":met de nieuwe techniek, de aanwezigheid van verbindingen die met conventionele strategieën niet of nauwelijks detecteerbaar zijn, kan nu effectief worden aangetoond.

Het probleem van nieuwe psychoactieve stoffen

De laatste jaren is de opkomst van "designerdrugs, Ook de nieuwe psychoactieve stoffen (NPS's) bedacht, heeft geleid tot een explosieve groei van het aantal beschikbare verbindingen op de illegale drugsmarkt. Deze NPS zijn vaak gebaseerd op de chemische structuur van illegale of voorgeschreven drugs, met kleine aanpassingen, dus ze zijn nog steeds actief, maar zijn mogelijk niet meer gepland. Bovendien, de grote structurele diversiteit maakt het voor toxicologische laboratoria zeer uitdagend - zo niet onmogelijk - om via de conventioneel toegepaste technieken op al deze verbindingen te screenen. Vooral de klasse van synthetische cannabinoïden en synthetische opioïden vormt een probleem. Dit zijn stoffen waarvan de werking lijkt op die van cannabis of opium, maar die structureel sterk afwijken van de werkzame stoffen uit cannabis of opium. belangrijk, verschillende van deze verbindingen zijn zo krachtig dat ze niet alleen verantwoordelijk zijn voor (mogelijk dodelijke) intoxicaties, maar zijn ook actief bij zeer lage -en dus moeilijk aantoonbare- concentraties. De omvang van het probleem is duidelijk in de VS, waar momenteel een opioïdencrisis aan de gang is. Onder de vele duizenden doden als gevolg van drugsmisbruik, er is een belangrijke rol weggelegd voor synthetische opioïden.

Voor de daadwerkelijke ontwikkeling van het nieuwe concept van activity-based screening, Annelies ontving gretig een prestigieuze prijs van het Europees Waarnemingscentrum voor Drugs en Drugsverslaving. Vanaf dat moment, in samenwerking met vele nationale en internationale laboratoria, vele honderden monsters werden getest met behulp van de nieuw ontwikkelde technologie. De verkregen resultaten waren zo veelbelovend dat momenteel wordt onderzocht hoe het concept breder kan worden toegepast. Vooral grote, gecentraliseerde laboratoria die grote groepen monsters op geneesmiddelen screenen, kunnen profiteren van de implementatie van dit nieuwe concept.