常用于治疗在分秒必争的紧急情况下,这些症状可能会让身体处于“暂停”状态。
由 Wyss 研究所研究人员领导的团队哈佛大学下属的生物启发工程公司对该药物进行了测试盐酸多奈哌齐(DNP)对蝌蚪的作用,使它们进入一种休眠状态,称为麻木。
自然界中,许多动物会进入蛰伏状态数天或数周,体温和新陈代谢显著下降以保存能量。与季节性冬眠类似,蛰伏的短暂休息期通常发生在食物匮乏的时期。
能够在人类身上诱发类似麻木的状态在医疗环境中具有益处,因为它可以让医生有更多时间来拯救他们的病人。这项研究背后的团队认为 DNP(已获得 FDA 批准用于人类)可以帮助防止永久性器官损伤,这种损伤有时会在患者被送往医院时发生。
“长期以来,医疗机构一直采用给患者身体降温来减缓其新陈代谢过程的方法,以减少严重疾病造成的伤害和长期问题,但目前只能在资源充足的医院进行。”说哈佛大学免疫学家 Michael Super。
“使用 DNP 这种易于服用的药物达到类似的‘生物停滞’状态每年有可能挽救数百万人的生命。”
让进入麻木状态的生物体安全地恢复过来是很重要的。先前的研究研究人员发现,另一种药物 SNC80 也能引起非洲爪蛙蝌蚪的麻木状态(非洲爪蟾)。
这些生物不会自然地冬眠或经历麻木状态,因此当所有蝌蚪的游动速度都减慢下来时,科学家就知道这种药物成功了,这表明它们的新陈代谢受到了药物的抑制。不幸的是,由于该化合物容易引起癫痫,因此不适合用于人类。
为了找到更安全的候选药物,研究小组使用了一种基于机器学习的计算算法,即因果感知发现网络模型 (NeMoCAD),筛选出了 378 种可能在青蛙中引发与 SNC80 类似反应的化合物。
在所有可能性中,DNP 的结构相似性最为接近。从某种程度上来说,这并不令人意外——据报道,阿尔茨海默病患者过量服用 DNP 会导致心率减慢和嗜睡。
研究团队表示:“尽管游离 DNP 药物可以抑制蝌蚪的代谢活动,但由于其毒性,其使用受到限制,这种毒性在给药超过 2-3 小时后就会显现出来。”写道在这些初始测试中,持续超过四小时的麻木状态是不可逆转的
研究小组注意到药物在蝌蚪全身的所有组织中积聚,于是将其困在纳米乳液中,解决了这个问题。本质上是一个小胶囊,其中一种液体作为胶囊盖,另一种液体作为内容物,这“在保持其功效的同时显著降低了其毒性”,向大脑输送了更高浓度的 DNP,但向身体其他部位的释放速度较慢,且更可控。
这意味着蝌蚪可以保持更长时间的麻木状态,暂时降低它们的活动能力、心率和氧气消耗。据学习。
作者表示:“这种方法的其他优势包括 DNP 之前已获得 FDA 临床使用批准、纳米乳剂毒性低、制造可扩展性,以及无需经过培训的人员即可进行治疗(例如使用非侵入性粘膜途径)”。写。
DNP 要被用在救护车后面来争取宝贵的时间还有很长的路要走,但想到现有的药物可以以我们还没有想到的方式重新利用,真是令人兴奋。
这项研究发表在美国化学学会的ACS纳米。