복합물은 부작용 없이 대마의 통증 완화 특성을 활용한다

만성 통증 치료는 여전히 오피오이드에 크게 의존합니다. 효과적이기는 하지만 오용하면 중독성이 매우 강하고 치명적일 수 있습니다.

오피오이드에 대한 안전하고 효과적인 대안을 개발하려는 노력에서 세인트루이스의 워싱턴 대학교 의과대학과 스탠포드 대학교의 연구자들은 대마초 식물에서 발견되는 천연 분자를 모방하여 진통 효과를 활용하면서도 마우스에서 중독이나 정신 변화 부작용을 일으키지 않는 화합물을 개발했습니다.

더 많은 연구가 필요하지만, 이 화합물은 미국에서 만성 통증을 겪는 약 5천만 명의 사람들에게 도움이 될 수 있는 중독성 없는 진통제로서의 가능성을 보여줍니다. 이 연구는 3월 5일 Nature 에 게재되었습니다.

"만성 통증에 대한 중독성이 없는 치료법을 개발해야 할 시급한 필요성이 있으며, 이는 지난 15년 동안 제 연구실의 주요 초점이었습니다." WashU Medicine의 마취과 교수이자 이 연구의 수석 저자인 수스루타 마줌다르 박사가 말했습니다.

"우리가 만든 맞춤형 화합물은 신체의 통증 감소 수용체에 부착되지만 설계상 뇌에 도달할 수 없습니다. 즉, 이 화합물은 기분 변화와 같은 정신 활성 부작용을 피하고 뇌의 보상 센터에 작용하지 않기 때문에 중독성이 없습니다."

오피오이드는 뇌의 통증 감각을 둔화시키고 뇌의 보상 시스템을 장악하여 도파민과 쾌감의 방출을 유발하여 약물을 중독성 있게 만듭니다. 광범위한 공중 보건 경고와 오피오이드 중독의 위험에 대한 미디어의 관심에도 불구하고 여전히 수많은 과다복용 사망이 발생합니다.

2022년 미국에서 약 82,000건의 사망이 오피오이드와 관련이 있었습니다. 이것이 과학자들이 통증에 대한 대체 치료법을 개발하기 위해 열심히 노력하는 이유입니다.

"수천 년 동안 사람들은 통증 치료제로 마리화나를 사용해 왔습니다." 공동 저자인 로버트 W. 제로 박사, 마취과 Seymour 및 Rose T. Brown 교수이자 WashU Medicine Pain Center 소장이 설명했습니다.

"임상 시험에서 대마초가 장기적인 통증 완화 효과를 제공하는지 평가하기도 했습니다. 하지만 불가피하게 대마초의 정신 활성 부작용은 문제가 있어 대마초가 통증에 대한 실행 가능한 치료 옵션으로 간주되지 못했습니다. 하지만 우리는 그 문제를 극복할 수 있었습니다."

마리화나의 정신을 변화시키는 특성은 대마초 식물에서 발견되는 천연 분자인 카나비노이드 분자에서 비롯됩니다. 이들은 뇌 세포 표면과 신체 전체의 통증 감지 신경 세포에 있는 카나비노이드 수용체 1(CB1)이라는 수용체에 결합합니다.

스탠포드 대학의 협력자들과 협력하여, Majumdar 연구실의 WashU Medicine 박사후 연구원인 공동 1저자 Vipin Rangari 박사는 양전하를 띤 카나비노이드 분자를 설계하여 혈액-뇌 장벽을 통과하여 뇌로 들어가는 것을 막고 분자가 신체의 다른 곳에 있는 CB1 수용체에 작용할 수 있도록 했습니다.

연구자들은 분자를 수정하여 뇌 외부의 통증 감지 신경 세포에만 결합하도록 함으로써 정신을 변화시키는 부작용 없이 통증을 완화했습니다.

그들은 신경 손상 통증과 편두통의 마우스 모델에서 변형된 합성 카나비노이드 화합물을 테스트하여 통증의 대리로 촉각에 대한 과민성을 측정했습니다. 일반적으로 통증이 없는 자극을 적용하면 연구자들은 마우스의 통증을 간접적으로 평가할 수 있습니다. 두 마우스 모델 모두에서 변형된 화합물을 주사하면 촉각 과민성이 제거되었습니다.

많은 진통제, 특히 오피오이드의 경우, 시간이 지남에 따라 약물에 대한 내성이 생기면 장기적 효과가 제한될 수 있으며 동일한 수준의 진통 효과를 얻기 위해 더 높은 용량의 약물이 필요할 수 있습니다.

이 연구에서 변형된 화합물은 장기간의 진통 효과를 제공했습니다. 동물은 9일 동안 하루에 두 번씩 화합물을 투여했음에도 불구하고 내성이 생기는 징후를 보이지 않았습니다.

이는 이 분자가 시간이 지남에 따라 지속적인 치료가 필요한 만성 통증을 완화하는 중독성 없는 약물로 사용될 수 있다는 희망적인 신호입니다.

화합물의 내성을 제거한 것은 화합물의 맞춤형 설계에서 비롯되었습니다. 스탠포드 협력자들은 정교한 계산 모델링을 수행하여 CB1 수용체에 추가 결합 부위로 사용할 수 있는 숨겨진 포켓을 발견했습니다.

구조적 모델에 의해 확인된 숨겨진 포켓은 기존 결합 부위에 비해 내성을 개발하는 데 관련된 세포 활동을 감소시키지만, 칸나비노이드에는 접근이 불가능하다고 여겨졌습니다. 연구자들은 포켓이 짧은 시간 동안 열려 변형된 칸나비노이드 화합물이 결합할 수 있게 하여 내성을 최소화한다는 것을 발견했습니다.

최소한의 부작용으로 통증을 완화하는 분자를 설계하는 것은 어렵다고 Majumdar는 말했습니다. 연구자들은 이 화합물을 임상 시험에서 평가할 수 있는 경구 약물로 더욱 개발할 계획입니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/03/250305134819.htm