新鲜的方法
UTD缓解慢性疼痛的希望增加
斯蒂芬·方特诺特著
在一个时代 阿片类药物相关成瘾和死亡的增加, og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科治疗所有疼痛患者的方法都在显微镜下.
从2013年到2016年,美国国立卫生研究院(NIH)花费了超过1亿美元.90亿美元用于疼痛研究. 这关系到2500多万美国人的福祉.S. 2012年报告每天遭受慢性疼痛的成年人,其中一部分受到持续的阿片类药物危机的影响.
根据美国国立卫生研究院2018年1月的数据, 每天有超过90名美国人死于过量服用阿片类药物——处方止痛药, 海洛因和合成阿片类药物,比如芬太尼. 21%到29%的慢性疼痛患者在服用阿片类药物时误用, 8%到12%的人患上了阿片类药物使用障碍.
三位og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科的科学家-博士. 泰德·普莱斯,97届, 格雷格·杜索尔和扎克·坎贝尔从不同的角度来解决这个一直存在的问题, 每个人都有自己的关注点, 理解它的背景和动机, 减少并先发制人.
他们的工作有助于为子孙后代改善人类状况的更广泛的努力.
挥之不去的痛苦
Dr. 泰德价格 了解世界上所有的痛苦.
作为一名研究人员,他研究痛觉神经元的信号通路已有15年.
作为一名运动员, 他忍受着脊椎受伤的后遗症, 给了他研究论文无法提供的洞察力.
作为一名倡导者, 他与联邦官员进行了交谈,并与一些项目合作,以解决困扰og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科国家的阿片类药物成瘾流行病.
普莱斯目前的目标是找到阿片类药物的永久替代品——找到真正治疗慢性神经性疼痛的药物.
“阿片类药物用于慢性疼痛不应该存在. 药物不起作用,普莱斯说。, 一个人, 尤金·麦克德莫特行为与脑科学学院教授. “但是别无选择,我认为医生在道德上有义务提供一些东西.”
Price对疼痛通路的研究始于2003年蒙特利尔麦吉尔大学. 四年后,他发表了一篇论文,在该领域取得了巨大的飞跃.
Price说道:“很多人都开始着手于此. “我发现了一些东西,人们正在扩大这个领域.”
Price将临床疼痛描述为神经细胞, 或神经元, 变得异常敏感. 他专注于放大基因的分子信号. In 2011, Price发表的研究表明,amp活化的蛋白激酶(AMP-K)酶是该放大器的负调节因子——它把旋钮转回去.
“在og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科发表文章后的几年里, 大约有100篇论文证实了AMP-K激活剂可以减轻疼痛,他说.
普莱斯倡导重新利用现有药物,而一种无处不在的药物恰好符合他的项目要求.
“og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科发现二甲双胍, 一种治疗2型糖尿病的药物, 作为AMP激酶激活剂有很强的作用吗,普莱斯说. “它是世界上使用最广泛的处方药. 它很安全,也很便宜.”
随着二甲双胍前瞻性临床试验的进展, 普莱斯称自己“非常有希望”.”
“如果og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科发现一些表明og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科可以使用二甲双胍治疗化疗相关疼痛的东西, 这是神奇的,他说. “这种情况正变得越来越普遍. og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科可以避免大量的痛苦, 然后也许在其他人群中进行更多的试验,以扩大这些药物的范围.”
与此同时,普莱斯有一个备用计划. 通过NIH的资助, CerSci Therapeutics是Price帮助成立的一家寻找非阿片类药物疼痛解决方案的公司,该公司正在研究更有效的AMP-K激活剂,用于治疗手术后疼痛.
“患有慢性疼痛的人是一种耻辱. 许多人被指控吸毒成瘾或寻求毒品,这是完全不公平的.”
“og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科想要取代阿片类药物的使用. 这就是大多数人上瘾的时候, 通过手术引起的急性疼痛的处方,普莱斯说. 默克制药公司研究了AMP-K激活剂的长期剂量,并证明这些化合物是安全的. 我认为这些化合物很有可能被批准用于治疗多种疾病.”
不管证据有多有力, 普莱斯知道,在市场上取代阿片类药物将是一项艰巨的任务.
普莱斯说:“人类最古老的止痛药是阿司匹林、大麻和阿片类药物。. “og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科能否在短期内消除对它们的依赖? 可能不是. 可能没有什么比阿片类药物更好的治疗急性疼痛了——在手术后的头24小时或可怕的伤害. 但之后og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科可以做得更好.”
从他在这个问题上的倡导经验来看,普莱斯知道这是一场缓慢的战斗.
“这需要协调一致的努力,以及很大的政治意愿. 但og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科现在有了两个主要方面的数据,这些数据可以起到推动作用。. “og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科现在知道,使用阿片类药物治疗急性疼痛会增加慢性疼痛的发生率. 其次, 阿片类药物对慢性疼痛没有任何作用, 而且可能会让人更糟.”
普莱斯可以凭自己的经验谈谈这个话题. In 2006, 他从17岁起就一直在治疗退变性椎间盘被推入脊髓, 引起强烈的, 使人虚弱的疼痛“严重到我能看到它——一种明亮的红光.”
“我以为我知道真正剧烈的疼痛是什么样子. 我没有,”他说. “我真的很幸运,它消失了. 我做的手术有一半成功的机会,结果成功了. 我无法想象这样的生活有什么意义. 我无法想象我的妻子和我在那种状态下还能过上富有成效的生活.”
有了这种理解,就产生了一种同理心.
“患有慢性疼痛的人是一种耻辱,”普莱斯说. “许多人被指控吸毒成瘾或寻求毒品,这是完全不公平的.”
虽然受伤时他已经在研究神经病变了, 普莱斯说,他的困境确实改变了他对这个问题的紧迫感,也改变了他在实验室之外探索的兴趣. 他参与了阿片类药物危机的联邦项目, 包括担任联邦疼痛研究战略工作组从急性疼痛向慢性疼痛过渡的联合主席.
如果他想在追捕中留下痕迹, 普莱斯知道,他的倡导和他的研究一样有可能产生影响.
他说:“认为我将是解决这个问题的人,这完全是荒谬的。. “这将是数百人,如果不是数千人一起工作. 但必须有人支持这一点. 我和全国其他一些人一起,为此付出了很多努力. 发生在我身上的事对我的影响很大.”
Dr. 格雷格Dussor 这是一项许多研究人员都拒绝承担的任务吗.
他的目标是提高og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科对偏头痛的理解——偏头痛是一种反复发作的疾病, 严重的头痛以及相关的视觉问题和恶心, 据信,全球每七个人中就有一人患有此病.
这是一个需要照顾的10亿大脑,通往有效治疗的道路漫长而暗淡. Dussor就是因为这些原因才被吸引过来的.
“我在亚利桑那大学有一个同事在研究偏头痛,杜索尔说。, 一个人, 尤金·麦克德莫特行为与脑科学学院教授. 从与他关于该领域现状的谈话中得知, og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科知道的和不知道的, 这是一个多么大的问题, 它变得难以忽视.”
“关于偏头痛,还有很多og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科不知道的, 这往往会让人们不敢从事这个领域的工作.”
Dussor在一种叫做脑源性神经营养因子(BDNF)的蛋白质的研究中处于领先地位。, 偏头痛患者对疼痛过敏的潜在原因.
治疗偏头痛患者的困难源于几个问题, 包括无法确定具体症状和疾病的性别失衡.
“当你无法通过脑部扫描或血液检查发现问题时, 当没有生物标志物的时候, 医学界自然会这么说, “我看不出你有什么毛病,’”杜索尔说. “再加上女性患偏头痛的几率是男性的三倍,医学界并没有认真对待它。. 直到最近几十年,它才被合法化为一种医学疾病.”
然而,主要的问题是偏头痛的原因还没有确定.
“og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科甚至不知道偏头痛从何而来,”Dussor说. “对于像帕金森病这样的疾病,og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科知道病理在哪里. og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科不知道它是怎么变成这样的, og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科不知道该如何解决问题, 但og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科知道问题在哪里. 偏头痛就不一样了——有很多og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科不知道的, 这往往会让人们不敢从事这个领域的工作.”
虽然大多数疼痛可以分为伤害性疼痛(由身体组织损伤引起)和神经性疼痛(与神经损伤有关),但Dussor说偏头痛不符合这两种描述.
“这是一种完全不正常的疼痛状态,”他说. “没有什么明显的原因, 你不能指出一个单一的事件或一系列事件——og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科理解——然后说‘这就是你偏头痛的开始.’”
尽管偏头痛除了疼痛还有其他的成分, Dussor专注于与他的专业技能相匹配的元素-解决疼痛障碍.
“我问的第一件事是,‘疼痛可能来自哪里?’”他说. “大脑对疼痛不敏感, 但是脑膜, 包裹大脑和脊髓的组织, 有大量的痛觉神经元吗. 它从这里开始是有道理的. 但没有肿瘤,没有中风,没有破裂,没有明显的原因.”
“你需要很多人从不同的角度来做这件事.”
同时, 其他研究人员从更广泛的神经病学背景来解决这个问题, 寻找在疼痛开始之前就已经出现的症状. Some people see an aura that indicates a headache is coming; others become disoriented or can’t stop yawning. Dussor希望研究工作能在中间的某个地方达成一致.
“你需要很多人从不同的角度来研究这个问题,”他说. “这太复杂了,任何人都不能说,‘只是这样.“它比那还大. 因此,当og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科试图建立头痛成分模型时,og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科承认og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科的局限性. 但如果og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科最终找到了治疗头痛阶段而不治疗偏头痛其他阶段的机制, 这仍然是一个巨大的贡献. 病人会告诉你,疼痛让他们无法工作.”
偏头痛的另一个不容忽视的特征是它的性别偏见. Dussor解释说,男性和女性之间与疼痛相关的差异可能是至关重要的, 他正在申请新的资金来探索这一研究途径.
“og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科的拨款申请是基于催乳素激素及其在女性偏头痛中的作用,他说. “og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科希望深入了解为什么偏头痛在女性中更常见, 同时也开发出针对女性的治疗方法.”
在一个似乎离治愈还很远的领域,人们似乎很容易气馁. 杜索尔从为他加油的患者和像他一样的研究人员的原始数据中获得灵感.
“每次我演讲, 总有至少两三个人会在演讲结束后说, 谢谢你所做的一切,’”他说. “这就是你得到的奖励. 这是一个非常普遍的问题,但他们知道og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科在努力帮助他们.”
所以Dussor沿着一条上坡的道路前进,他知道最终的目标是值得的.
在很多方面, og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科对偏头痛的认识还处于非常初级的阶段, 这需要改变,他说. “如果人们举起双手,说这是一件复杂的事情,这不会改变, og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科不想这么做. 总得有人上去.”
Dr. 扎卡里·坎贝尔 仍然是在生物工程与科学大楼(BSB)从事研究的新人之一, 但他很快就崭露头角了.
在他的RNA控制实验室, 坎贝尔的团队已经设计出一种方法来阻止引起疼痛的蛋白质的产生.
“og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科正试图阻止病理蛋白质合成的发生,坎贝尔说。, 自然科学与数学学院生物科学助理教授. “当你受伤时,某些分子需要快速生成. 学习如何展开, og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科也许能够设计出一种本质上不会上瘾的止痛药——它不会与中枢神经系统相互作用,因为它只在受伤的地方起作用.”
坎贝尔的方法旨在解决即时和慢性疼痛——以及在这个过程中, 让og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科看看神经元是如何“记忆”疼痛的.
他说:“如果我用锤子砸破了手,几天后,即使是轻轻地碰一下,也会感到难以置信的痛苦。. 一个月后, 即使是对那个区域的轻微伤害,感觉就像我又用锤子砸了自己一样——神经元没有忘记最初的侮辱. 这些化合物阻断了疼痛的急性期和长期记忆.”
坎贝尔将个体外周神经元(脊髓和大脑之外的神经元)描述为类似于拥挤房间里的聚会者.
“他们都能听到彼此的声音,并以连贯的方式交流. 然后有人开始不停地尖叫,不肯安静下来,坎贝尔说。, 描述超兴奋性. “这种冷静下来的能力就是og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科所认为的周围神经元的记忆. 这就是我想要影响的过程.”
受伤后, 来自基因组的指令——每个细胞中存在的全部遗传数据——被翻译成产生疼痛信号的蛋白质. 这些指令被编码在信使RNA (mRNA)分子中. 坎贝尔的研究小组构建了一种新的诱饵rna,可以中断mRNA促进的疼痛蛋白合成过程, 减少炎症迹象,减少疼痛行为.
当注射在老鼠的损伤部位时, 这个诱饵显示了减少对疼痛的行为反应的能力.
“当目标是克服自然时,你必须使用任何可用的工具.”
“og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科正在操纵蛋白质合成的一个步骤,”坎贝尔解释说. “og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科的研究结果表明,用诱饵进行局部治疗可以预防组织损伤带来的疼痛和炎症.”
制造这种基于rna的化合物的一个巨大障碍是克服这些分子的快速代谢.
“在细胞中迅速降解的分子不是很好的候选药物. og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科的化合物的稳定性比未经修饰的RNA要高一个数量级,”坎贝尔说.
坎贝尔说,在最初的18个月里,这个项目大大超出了他最大胆的预期.
他说:“这是一个冒险而新颖的想法。. “og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科现在认为og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科可以得到RNA结合蛋白, 它们构成了基因组的5%, 服用少量药物.”
坎贝尔的疼痛研究之路引导他去寻找一些基本神经学问题的答案.
“随着我对它的了解越来越深, 我已经完全改变了我的观点去问, “如果你受伤了, 什么改变?“这触及了记忆本身的分子基础,”他说. “就生物学中的重大问题而言,如果你能接近触及‘记忆是什么?还有什么比这更了不起的呢? 这离“意识是什么”只有一步之遥?我想不出还有比这更有趣的问题了.”
坎贝尔于2015年从威斯康星大学麦迪逊分校来到达拉斯德州大学.
“有几个因素对我来这里非常重要,”他说. “首先,泰德和格雷格帮助创造了一个令人惊叹的、肥沃的疼痛研究领域.”
“这座建筑所带来的支持是不容忽视的. 它把og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科所有的实验室连接在一起.”
其次, 坎贝尔强调,如果没有合作,他的工作——以及BSB发起的许多类似项目——是不可能完成的. 而这正是这座建筑的设计师们所做的, 2016年开业, 当他们包括玻璃墙的实验室和开放空间供生物工程师进行正式和非正式的讨论时,你还记得吗, 神经系统科学家, 生物学家和化学家称其为家.
“在我看来,UTD的真正优势在于它的灵活性, 哪个来自一群愿意冒险合作的科学家,他说. “这座建筑所带来的支持是不容忽视的. 它把og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科所有的实验室连接在一起.”
超出了他同事的支持, 坎贝尔强调了学校对核心设施的资助所起的作用. 核心设施是各部门共享相同技术的集中研究资源, 服务及场地, 鼓励不同教师之间的互动-创新的大熔炉. 坎贝尔博士. 乔Pancrazio, 他是埃里克·琼森工程与计算机科学学院的生物工程学教授, 帮助德州大学达拉斯分校引进核心设施.
“UTD已经达到了临界质量. 政府提供了大量的支持,”坎贝尔说. “核心设施是一个令人难以置信的制度飞跃, 在疼痛研究的背景下, 它使og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科能够应用这些尖端的基因组学方法来研究众所周知的知之甚少的问题. 这改变了我的工作.”
有了这些机构的支持, 坎贝尔设想,他的研究最终将扩展到疼痛以外的神经学目标.
“我认为,如果og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科了解与疼痛有关的简化神经系统中发生了什么, og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科可以在治疗其他类型的神经生理疾病方面获得广泛有用的见解,他说.
这一努力需要重新利用一些药物, 创造其他新药, 设计新的方法来验证实验——所有这些都是在与最古老的敌人作战.
“当目标是克服自然时, 你必须使用你可以使用的任何工具,坎贝尔说。.
慢性疼痛对男性和女性的作用可能不同
Dr. 泰德·普莱斯,97届 和他在疼痛神经生物学研究小组的同事们进行了一项研究,支持了一个假设,即慢性疼痛在男性和女性中的作用非常不同, 也许预示着性别专用止痛药的诞生.
对大脑中神经递质多巴胺受体的特定操作会损害雄性小鼠的慢性疼痛产生,而雌性小鼠则不会. 研究结果发表在《科学》杂志上 神经科学杂志.
“男性和女性的疼痛程度相同, 导致疼痛的机制似乎是截然不同的,普莱斯说. “og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科正在了解的是,不同类型的细胞驱动疼痛的发展.”
实验的重点是新发现的与D5多巴胺受体有关的疼痛机制. 缺乏这些受体的老鼠表现出明显减少的疼痛反应——但只有雄性.
“如果og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科在人体组织中看到同样的结果,普莱斯说, “这将支持你可以制造一种D5拮抗剂来治疗男性疼痛的想法.”
这样的结果可能很快就会产生一种新的止痛药物模型.
“这让我相信,og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科很可能会想要制造针对男性和女性的慢性疼痛药物。,普莱斯说. 如果不是那样的话, og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科可能需要开发诊断方法来观察个体的细胞类型, 所以og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科可以根据潜在的机制来定制治疗方案. 无论哪种方式, 当你考虑到每个人在这个领域的成就, 这些差异是og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科必须密切关注的, 我觉得它们会带来og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科都想要的突破.”
VNS信号直接进近
Dr. 罗伯特Rennaker 和他在德克萨斯生物医学设备中心(TxBDC)的同事们在寻求减少慢性疼痛的过程中瞄准了一种不同的机制.
TxBDC团队设计了一种无线植入物,可以刺激最长的迷走神经, 最复杂的脑神经-帮助大脑重新布线.
“定向可塑性疗法(TPT)包括刺激迷走神经释放能够以非常特定的方式重组大脑的化学物质,Rennaker说, 中心主任和德州仪器生物工程杰出主席. “通过将感觉输入或运动输出运动与迷走神经的激活配对, og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科的目标是大脑中的通路.”
TPT方法将针对中枢神经系统产生的疼痛,而不是外周神经区域. 截肢者报告的幻肢痛就是一个很好的例子.
“如果你失去了上臂, 你有58%的几率患上幻肢痛,Rennaker说, 谁也是生物工程系的主任. “og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科认为,在大多数情况下,原因是缺失的肢体缺乏输入. 大脑中处理这些信息的部分现在是被动的. 肢体附近的身体区域移动到大脑的那个部分,导致它扩张,变得过度兴奋.”
TPT可以通过将迷走神经刺激与其他身体部位的感觉输入配对来减少过度兴奋性. 功能性核磁共振成像显示了大脑中高度兴奋的部分,并帮助科学家识别大脑周围区域的输入, 允许它们驱动附近的输入区域进入超兴奋区域.
“如果肩膀和脸已经移动到大脑中曾经与失去的手有关的部分, 对其他区域的触摸和热刺激帮助og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科进入并缩小那个区域,伦纳克说.
计划在脊髓和多发性硬化症患者中进行试验, 谁有运动缺陷和疼痛问题.
他说:“og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科的首要任务是让他们能够使用自己的手和腿。. “作为一项后续研究,og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科将关注慢性疼痛.”
采用TxBDC技术, 一名患者的全部治疗费用可能限制在3美元左右,这比目前类似的技术减少了10倍. Rennaker希望这能给临床护理和研究带来根本性的改变.
传统植入物的售价约为23美元,000, 这还不包括手术费用,他说. “og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科的解决方案具有微创性和成本效益. 我认为这真的会改变og视讯平台-og视讯平台(澳门) 有限公司 -百度百科未来治疗神经损伤和疾病的方式.”