Вчені створюють вакцину для боротьби з «зомбі-наркотиком» ксилазином

Біологи-хіміки з Scripps Research розробили попередню вакцину «підтвердження концепції», яка потенційно прокладає шлях до першого ефективного лікування передозування ксилазину у людей. Ксилазин, седативний і болезаспокійливий засіб, схвалений FDA для тварин, викликає серйозні побічні ефекти у людей. Останнім часом його незаконно змішували з опіоїдами, такими як фентаніл і героїн, а також з кокаїном. Це призвело до значного збільшення летальних випадків від передозування.

Тепер хімічні біологи Scripps Research розробили вакцину для блокування ефектів токсичності ксилазину. Вакцина працює, навчаючи імунну систему атакувати препарат, що описано в нещодавній статті, опублікованій в журналі Chemical Communications.

«Ми продемонстрували, що вакцина може усунути симптоми передозування ксилазину у гризунів», — каже старший автор дослідження Кім Д. Джанда, доктор філософії, Елі Р. Каллавей, молодший професор хімії в Scripps Research. «Наразі не існує іншого засобу для лікування отруєння ксилазином, окрім підтримуючої терапії, тому ми віримо, що наші дослідницькі зусилля та надані нами дані прокладуть шлях для ефективного лікування людей».

Зростання ксилазину як загрози громадському здоров’ю

Швидке зростання кількості смертельних передозувань, пов’язаних із ксилазином у поєднанні з фентанілом, спонукало Управління Білого дому з національної політики контролю за наркотиками оголосити цю комбінацію новою загрозою для Сполучених Штатів. Інтоксикація ксилазином проявляється подібно до передозування опіоїдів, спричиняючи пригнічення дихання та центральної нервової системи, і це може посилити дію опіоїдів. Однак налоксон, який зазвичай призначають для усунення ефектів опіоїдів, не усуває вплив ксилазину, що підкреслює необхідність ефективних заходів для лікування гострої токсичності, спричиненої ксилазином.

Дослідники підозрюють, що ксилазин діє, зменшуючи приплив крові до мозку та інших частин тіла. Препарат також викликає незагойні шкірні ушкодження та рани, часто розташовані на передпліччях і гомілках, які в деяких випадках можуть потребувати ампутації, що дало йому прізвисько «зомбі-наркотик».

Хоча лікування наразі не існує, цільові вакцини можуть запропонувати рішення. Вакцини спонукають імунну систему виробляти антитіла, щоб відбиватися від загарбників. Антитіла можуть націлюватися на віруси, бактерії та токсини. Однак іноді молекули занадто малі, щоб ініціювати імунну відповідь, як у випадку з ксилазином. Отже, щоб уникнути цієї проблеми, дослідники створили вакцину, використовуючи принцип дизайну, вперше запропонований Джандою, який ґрунтується на сполученні молекули ліків (називається гаптеном) з більшою молекулою-носієм (білком) і ад’ювантом.

У цьому дослідженні вчені поєднали гаптен ксилазину з декількома різними типами білків, щоб побачити, яка комбінація створить стійку імунну відповідь проти ксилазину. Команда випробувала три склади вакцини (назви TT, KLH і CRM197, засновані на білку, що бере участь), щоб побачити, який вакцинний коктейль може допомогти гризунам після зараження ксилазином. Одна з трьох вакцин (ТТ) значно посилила рух у мишей, які отримували ксилазин через 10 хвилин, тоді як дві з трьох вакцин (ТТ і KLH) призвели до поліпшення дихання.

Дослідницька група також перевірила, як ці вакцини обмежуватимуть проникнення ксилазину через гематоенцефалічний бар’єр (ГЕБ), фільтруючий механізм, який перевіряє проникнення препарату. Коли ксилазин вводили, він негайно проникав у мозок, щоб зв’язатися з рецепторами. Антитіла, як правило, не можуть орієнтуватися в ГЕБ; однак дві з трьох вакцин (TT і KLH) показали сильну здатність перешкоджати досягненню ксилазину рецепторів у мозку, обмежуючи його шкідливий вплив.

На дослідження подано попередній патент. У майбутньому його команда продовжить цю роботу, щоб створити біфункціональне антитіло, яке одночасно зменшить токсичність фентанілу та ксилазину, чого не може зробити налоксон.

«Лікування моноклональними антитілами можна проводити в тандемі з вакциною, щоб забезпечити як негайний, так і довгостроковий захист як від розладів, пов’язаних із вживанням опіоїдних речовин, так і від передозування опіоїдів і ксилазину», — каже Джанда. «Ця стратегія може мати значний вплив на епідемію опіоїдів».