Wetenschappers die onderzoek doen naar psychedelische behandelingen hebben een manier ontwikkeld om te bepalen of een molecuul hallucinaties veroorzaakt. Zonder mens- of dierproef, maar met een speciaal ontwikkelde sensor.
Een gemakkelijkere manier om niet-hallucinogene psychedelica te identificeren, kan helpen bij de behandeling van ziekten zoals depressie en PTSS. Steeds meer bewijs suggereert dat psychedelische verbindingen, die actief zijn in de hersenen, potentieel hebben om psychiatrische aandoeningen zoals posttraumatische stressstoornis (PTSD) te behandelen, maar onderzoekers proberen erachter te komen of er een manier is om de gunstige eigenschappen hiervan te behouden zonder dat patiënten de hallucinogene bijwerkingen ervaren.
Sensor voorspelt of molecuul hallucinogeen is
Het is momenteel bijna onmogelijk om te voorspellen of een mogelijk medicijn hallucinaties zal veroorzaken voordat het op dieren of mensen wordt getest. “Dat vertraagt echt het ontdekken van medicijnen”, zegt David Olson, een chemisch neurowetenschapper aan de University of California, Davis. Om dit aan te pakken, ontwierp een team onder leiding van Olson en neurowetenschapper Lin Tian een fluorescerende sensor om te voorspellen of een molecuul hallucinogeen is, op basis van de structuur van een hersenreceptor waarop psychedelica gericht zijn. Met behulp van hun aanpak identificeerden de onderzoekers een psychedelisch-achtig molecuul zonder hallucinogene eigenschappen waarvan ze later ontdekten dat het antidepressieve werking had bij muizen.
De ontdekking voegt heel veel toe in een poging medicijnen te maken van psychedelische moleculen zonder bijwerkingen, zegt Bryan Roth, een moleculair farmacoloog aan de University of North Carolina School of Medicine in Chapel Hill.
Psychedelisch potentieel
Studies lijken aan te tonen dat sommige psychedelische medicijnen de symptomen van chronische psychische aandoeningen, waaronder verslaving, PTSS en ernstige depressie, kunnen verlichten, mogelijk door de hersenen te helpen nieuwe verbindingen tussen neuronen te creëren. In lopende klinische onderzoeken wordt geprobeerd om de paddo-verbinding psilocybine, LSD (lyserginezuurdiethylamide) en MDMA (3,4-methyleendioxymethamfetamine, ook bekend als ecstasy) te gebruiken om verschillende psychiatrische aandoeningen te behandelen.
Maar de hallucinogene eigenschappen van deze medicijnen maken ze moeilijk toe te dienen, omdat de ontvangers constant toezicht nodig hebben, en de hallucinerende effecten kunnen een uitdagende ervaring zijn. Sommige onderzoekers zijn nu op zoek naar psychedelische moleculen die het therapeutische potentieel behouden zonder de trippy bijwerkingen.
Psychedelische medicijnen veroorzaken hallucinaties wanneer ze interageren met receptoren in de hersenen die normaal gesproken binden aan serotonine, een neurotransmitter die de stemming beïnvloedt. Maar niet alle moleculen die zich binden aan serotoninereceptoren veroorzaken hallucinaties, zegt Olson. De sensor van zijn team is gebaseerd op de structuur van een bepaalde serotoninereceptor, 5-HT2AR genaamd, die van vorm verandert wanneer een molecuul zich eraan bindt.
De mate waarin het verandert, bepaalt of er hallucinaties worden geproduceerd. De sensor verbindt de receptor met een groen fluorescerend eiwit dat oplicht met verschillende intensiteiten afhankelijk van de vorm van de receptor. Het werkt als “een radar voor hallucinogeen potentieel”, zegt Tian, waardoor de onderzoekers direct kunnen ondervragen hoe een molecuul zich bindt aan 5-HT2AR en of die binding ervoor zorgt dat de receptor wordt geactiveerd.
Moleculaire screening
De onderzoekers wilden zien of ze de sensor konden gebruiken om de hallucinogene eigenschappen van een molecuul te voorspellen. Ze begonnen met het screenen van een groep van 83 verbindingen met bekende psychedelische profielen en beoordelen deze op basis van hoeveel licht de sensor uitstraalde tijdens het binden. Voor alle verbindingen voorspelde de test op betrouwbare wijze het hallucinogene potentieel, zegt Olson.
Vervolgens pasten de onderzoekers de test toe op 34 verbindingen met onbekende psychedelische profielen. Ze identificeerden een molecuul genaamd AAZ-A-154 waarvan ze voorspelden dat het zou kunnen interageren met een serotoninereceptor zonder hallucinaties te veroorzaken. Muizen die AAZ-A-154 kregen, vertoonden geen hoofdtrekkingen, wat geassocieerd is met hallucinaties. Het molecuul leek ook de symptomen van depressie bij muizen te verlichten.
Hoewel het nog steeds onduidelijk is hoe AAZ-A-154 zou kunnen werken, is de ontdekkingsmethode een ‘innovatieve benadering’ van het zoeken naar niet-hallucinogene psychedelica, zegt Roth. De sensortechnologie is nog ver verwijderd van het loskoppelen van psychedelische geneeskunde van hallucinerende bijwerkingen, waarschuwt Robert Malenka, een psychiater en neurowetenschapper aan de Stanford University in Californië. Het is moeilijk om hallucinerende medicijneffecten bij muizen te vertalen naar die bij mensen, en hoewel de identificatie van AAZ-A-154 een goed bewijs is van het sensorconcept, zegt hij, moet het gebruik van deze techniek bij moleculaire screening verder worden ontwikkeld.
Lees meer op nature.com (Bron, EN)
