De Amerikaanse opioïde-epidemie wordt veroorzaakt door een ongekende stijging van het aantal sterfgevallen door fentanyl en andere synthetische opiaten. De krachtige effecten van fentanyl zijn langdurig, en zelfs kleine hoeveelheden van het medicijn kunnen leiden tot een overdosis. tegengif, zoals naloxon, niet lang genoeg in het lichaam blijven om het medicijn volledig tegen te gaan, herhaalde injecties nodig. Nutsvoorzieningen, wetenschappers melden dat ze een enkelvoudige dosis ontwikkelen, langduriger opioïde antidota met behulp van polymeer nanodeeltjes.

De onderzoekers zullen hun resultaten vandaag presenteren op de American Chemical Society (ACS) Spring 2019 National Meeting &Exposition.

"We raakten geïnteresseerd in dit probleem terwijl we probeerden niet-verslavende pijnstillers te maken, "Saadyah Averick, doctoraat, zegt. "Tijdens dat onderzoek we realiseerden ons de beperkingen van de huidige opioïde antidota."

Volgens de Amerikaanse Centers for Disease Control, opioïden, zoals heroïne, oxycodon en fentanyl, betrokken waren bij meer dan 47, 000 sterfgevallen als gevolg van een overdosis in 2017. Deze medicijnen binden allemaal aan de mu-opioïde receptor (MOR) in de hersenen, wat de natuurlijke genotsreceptor van het lichaam is, legt Averick uit, een wetenschapper bij Allegheny Health Network Research Institute. "De medicijnen binden, zet de receptor aan en stimuleer een euforisch gevoel. De synthetische opioïden, zoals fentanyl, zet dit echt aan, heel goed, " hij zegt.

En hun effecten zijn langdurig. fentanyl, dat veel sterker is dan morfine, een ander opioïde, kan worden opgenomen in vetweefsel, waardoor het niet meteen wordt gemetaboliseerd. Het wordt dan langzaam uit dit weefsel vrijgegeven, enkele uren effecten veroorzaken. naloxon, een MOR-antagonist en tegengif, blijft slechts ongeveer 30 minuten tot een uur in het systeem, echter. Door deze mismatch herhaalde doses zijn nodig om de patiënt te helpen herstellen. Maar niet alle patiënten willen de hele behandelingskuur ondergaan, en ze kunnen uiteindelijk bezwijken voor een overdosis nadat de naloxon is gemetaboliseerd.

Om deze uitdaging te overwinnen, Averick en zijn collega's ontwikkelden een systeem voor het toedienen van medicijnen, bedoeld om ervoor te zorgen dat een gestage, voldoende dosis antagonist wordt toegediend gedurende 24 uur. De onderzoekers reageerden met naloxon, die een chemische structuur met meerdere ringen heeft, met polymelkzuur (PLA), waardoor een naloxonpolymeer ontstaat. Vervolgens bereidden ze covalente nanodeeltjes (CNP's) door dit polymeer toe te voegen aan een oplossing van polyvinylalcohol. Ze gebruikten verschillende analytische methoden om de resulterende deeltjes te zuiveren en te analyseren, die 300 nanometer in diameter zijn.

"In samenwerking met het Benedict Kolber-laboratorium aan de Duquesne University, proof-of-concept-onderzoek heeft aangetoond dat deze nanodeeltjes voldoende naloxon kunnen afgeven op een lineaire time-release-manier om het analgetische effect van morfine gedurende 24 uur te blokkeren, ' merkt Averick op. 'Als volgende stap, de studie zal worden uitgebreid tot fentanyl." Hoewel het meest recente werk werd uitgevoerd met muizen, toekomstige studies zullen een diermodel omvatten dat nauwkeuriger simuleert hoe mensen opioïden metaboliseren.

De onderzoekers zijn ook van plan te onderzoeken hoe de deeltjesgrootte de afgifte van naloxon uit het nanodeeltje beïnvloedt. "Uiteindelijk, we hopen een therapeutische interventie te ontwikkelen voor een overdosis fentanyl die in het veld kan worden gebruikt, misschien verdringen van kortwerkend naloxon als tegengif voor overdosering naar keuze, " zegt Averick. "We verwachten dat dit medicijnafgiftesysteem ook effectief zal zijn voor andere niet-fentanyl-opioïden."

Gezien het feit dat naloxon en de andere verbindingen die het team gebruikt al als veilig worden beschouwd, Averick voorspelt dat de time-to-market minder dan vijf jaar zou kunnen zijn voor het nanodeeltjessysteem.