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Novos Compostos de Canabinoides Mostram Potencial para Alívio da Dor

Pesquisas recentes mostram que canabinoides podem ajudar a controlar a dor com menos efeitos colaterais.

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Índice

Os Canabinoides são compostos encontrados na planta de cannabis que são usados para fins terapêuticos há séculos, desde o século 15. Mas o uso deles na medicina moderna enfrentou desafios por causa dos efeitos colaterais, como sedação e mudanças de humor, além de preocupações sobre vício. Recentemente, com mudanças nas leis sobre cannabis e o aumento de condições de dor crônica, o interesse nos canabinoides para manejo da dor e outros usos médicos ressurgiu.

O Sistema Endocanabinoide

O sistema endocanabinoide é uma rede complexa no corpo que desempenha um papel em várias funções, incluindo sensação de dor, regulação do humor e apetite. Ele é composto por receptores canabinoides, que são proteínas que respondem aos canabinoides, e endocanabinoides, que são compostos que ocorrem naturalmente no corpo e se ligam a esses receptores. Os dois principais receptores canabinoides são CB1R e CB2R, e eles estão principalmente envolvidos na mediação dos efeitos dos canabinoides sobre a dor e o humor.

Desafios na Pesquisa sobre Canabinoides

Apesar dos benefícios potenciais dos canabinoides, a pesquisa foi dificultada por suas propriedades físicas, que muitas vezes tornam difícil o trabalho com eles. Muitos canabinoides são hidrofóbicos, ou seja, não se dissolvem bem em água, o que traz desafios para o desenvolvimento de medicamentos eficazes. Além disso, o status legal da cannabis varia conforme a região, complicando os esforços de pesquisa. Os efeitos colaterais associados aos canabinoides, como sedação e euforia, também levantaram preocupações sobre sua segurança e potencial de abuso.

Aplicações Potenciais para Canabinoides

Os canabinoides mostraram potencial em várias áreas terapêuticas, incluindo alívio da dor, redução da ansiedade, controle de náuseas e gerenciamento de convulsões. O foco dos estudos recentes tem sido na eficácia deles como Analgésicos, ou seja, como aliviadores da dor. Estudos em animais indicaram que os canabinoides podem reduzir a dor de forma eficaz, levando os pesquisadores a investigar seu uso potencial na medicina humana.

Descoberta de Medicamentos Baseada em Estrutura

Avanços recentes nas técnicas de descoberta de medicamentos levaram ao desenvolvimento de novos compostos canabinoides. Usando métodos baseados em estrutura, os cientistas podem identificar novos ligantes, ou moléculas que se ligam a receptores, com estruturas químicas distintas. Essa abordagem permite que os pesquisadores descubram novos quimiótipos canabinoides com propriedades aprimoradas e potencialmente menos efeitos colaterais.

Descoberta de Novos Ligantes Canabinoides

Em um estudo recente, pesquisadores examinaram uma biblioteca de 74 milhões de moléculas virtuais contra o receptor CB1R para identificar novos ligantes canabinoides potenciais. Essa triagem revelou uma variedade de novas estruturas químicas que poderiam se ligar ao receptor com propriedades favoráveis. Os melhores candidatos foram sintetizados e testados para sua atividade de ligação e eficácia.

Teste e Otimização de Novos Compostos

Dentre os compostos sintetizados, vários mostraram resultados promissores ao deslocar um ligante canabinoide conhecido, indicando sua capacidade de se ligar ao receptor CB1R. Testes adicionais envolveram a avaliação da atividade funcional desses compostos para determinar sua eficácia como analgésicos. Modificações nos compostos originais foram feitas para otimizar suas afinidades de ligação e melhorar seu potencial terapêutico.

Observações de Ensaios Funcionais

Os compostos mais promissores, identificados como ‘4042 e seu enantiômero ‘1350, demonstraram fortes afinidades de ligação e atividade funcional no receptor CB1R. Eles conseguiram reduzir a dor em vários modelos animais sem os efeitos colaterais negativos normalmente associados aos canabinoides, como sedação e catalepsia. Isso sugere que esses novos compostos poderiam ser analgésicos eficazes com um perfil de segurança favorável.

Investigando o Mecanismo de Ação

Para entender melhor como esses novos compostos funcionam, os pesquisadores realizaram experimentos para observar sua atividade em modelos celulares e animais. Esses estudos mostraram que os novos compostos ativam efetivamente o receptor CB1R, levando ao alívio da dor. As interações de ligação foram confirmadas por meio de estudos estruturais detalhados usando microscopia criogênica, que forneceram uma imagem clara de como os ligantes se encaixam no receptor.

Estudos In Vivo para Alívio da Dor

A eficácia dos novos ligantes canabinoides foi testada em vários modelos de dor in vivo, incluindo aqueles para dor aguda e crônica. Os resultados indicaram que tanto ‘4042 quanto ‘1350 foram capazes de aumentar significativamente os limiares de dor, demonstrando suas propriedades analgésicas. Importante, esses compostos mostraram uma janela terapêutica muito mais ampla em comparação com canabinoides tradicionais, o que significa que poderiam aliviar a dor sem causar efeitos colaterais significativos.

Impacto em Modelos Comuns de Dor

Em vários modelos comuns de avaliação da dor, como os testes de flick da cauda e de placa quente, tanto ‘4042 quanto ‘1350 exibiram analesia dependente da dose. Isso significa que, à medida que a dose aumentava, os efeitos analgésicos também aumentavam. Esses compostos foram eficazes em baixas doses, o que é crítico para reduzir o risco de potenciais efeitos colaterais.

Segurança e Efeitos Colaterais

A segurança é uma consideração crucial no desenvolvimento de novos medicamentos, especialmente aqueles que agem no sistema nervoso central. Os novos compostos mostraram efeitos sedativos reduzidos e não induziram catalepsia em doses analgésicas, um efeito colateral comum dos canabinoides tradicionais. Isso é uma descoberta significativa, já que sugere que esses compostos poderiam ser usados de forma segura para o manejo da dor sem os efeitos colaterais indesejados frequentemente associados a outros canabinoides.

Explorando Efeitos Sinérgicos com Opioides

Além de suas propriedades independentes de alívio da dor, os pesquisadores investigaram se os novos ligantes canabinoides poderiam melhorar os efeitos de opioides, como morfina. Os resultados indicaram que a combinação de baixas doses de ‘4042 ou ‘1350 com morfina levou a um alívio da dor aprimorado. Isso sugere um potencial para usar esses canabinoides em conjunto com opioides para alcançar uma melhor analgesia enquanto se minimiza as doses de opioides necessárias, potencialmente reduzindo o risco de efeitos colaterais relacionados a opioides.

Abordando os Riscos de Abuso

Um desafio significativo com medicamentos opioides é o potencial para abuso e vício. Para abordar preocupações sobre o uso indevido de canabinoides, os pesquisadores realizaram estudos para determinar se os novos compostos produziam efeitos gratificantes. Os resultados mostraram que, ao contrário dos opioides, os novos ligantes canabinoides não induziram preferência pelo ambiente associado ao uso da droga em camundongos, sugerindo que eles têm baixo potencial de abuso.

Conclusão

As descobertas recentes na pesquisa sobre canabinoides destacam o potencial para novos compostos que oferecem alívio da dor sem os efeitos adversos comumente associados aos canabinoides tradicionais. Aproveitando técnicas avançadas de descoberta de medicamentos, os pesquisadores conseguiram identificar e otimizar novos ligantes canabinoides que ativam efetivamente o receptor CB1R. Esses compostos não só mostram promessa como analgésicos, mas também parecem ter um perfil de segurança favorável, tornando-os fortes candidatos para futuras terapias de manejo da dor.

A pesquisa contínua será essencial para entender completamente os mecanismos de ação desses novos compostos, seus efeitos a longo prazo e seu potencial para aplicação clínica. À medida que aprendemos mais sobre os benefícios terapêuticos dos canabinoides, há esperança para desenvolver estratégias de manejo da dor mais seguras e eficazes que reduzam a dependência de opioides viciantes.

Fonte original

Título: Large library docking for cannabinoid-1 receptor agonists with reduced side effects

Resumo: Large library docking can reveal unexpected chemotypes that complement the structures of biological targets. Seeking new agonists for the cannabinoid-1 receptor (CB1R), we docked 74 million tangible molecules, prioritizing 46 high ranking ones for de novo synthesis and testing. Nine were active by radioligand competition, a 20% hit-rate. Structure-based optimization of one of the most potent of these (Ki = 0.7 {micro}M) led to 4042, a 1.9 nM ligand and a full CB1R agonist. A cryo-EM structure of the purified enantiomer of 4042 ( 1350) in complex with CB1R-Gi1 confirmed its docked pose. The new agonist was strongly analgesic, with generally a 5-10-fold therapeutic window over sedation and catalepsy and no observable conditioned place preference. These findings suggest that new cannabinoid chemotypes may disentangle characteristic cannabinoid side-effects from their analgesia, supporting the further development of cannabinoids as pain therapeutics.

Autores: Brian K. Shoichet, T. A. Tummino, C. Iliopoulos-Tsoutsouvas, J. M. Braz, E. S. O'Brien, R. M. Stein, V. Craik, N. K. Tran, S. Ganapathy, F. Liu, Y. Shiimura, F. Tong, T. C. Ho, D. S. Radchenko, Y. S. Moroz, S. R. Rosado, K. Bhardwaj, J. Benitez, Y. Liu, H. Kandasamy, C. Normand, M. Semache, L. Sabbagh, I. Glenn, J. J. Irwin, K. K. Kumar, A. Makriyannis, A. I. Basbaum

Última atualização: 2024-02-28 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.02.27.530254

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.02.27.530254.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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