VUB-onderzoekers forceren doorbraak in het toedienen van natuurlijke pijnstillers

VUB-onderzoekers forceren doorbraak in het toedienen van natuurlijke pijnstillers

De innovatieve formule reduceert de bijwerkingen van zware pijnstillers en is bio-afbreekbaar

Maandag 3 december 2018 — Charlotte Martin en Steven Ballet van de VUB-onderzoeksgroep voor organische chemie zijn er voor het eerst in geslaagd om een gel te ontwikkelen waarmee natuurlijke pijnstillers op een minimaal-invasieve manier bij de mens kunnen toegediend worden. De gel wordt op natuurlijke wijze in het lichaam afgebroken en heeft een pijnstillend effect van liefst 3 à 4 dagen. Hierdoor kunnen de ernstige en verslavende bijwerkingen van pijnstillende middelen voor een groot deel verminderd worden. De gel kan ook andere actieve bestanddelen dragen waardoor ook vele andere geneesmiddelen op deze minimaal-invasieve en biologisch afbreekbare manier toegediend kunnen worden. Ballet: “De ontwikkelde injecteerbare biogels zijn veelbelovend, omdat ze potentieel gebruikt kunnen worden voor de gecontroleerde levering van therapeutische eiwitten en andere op peptiden gebaseerde behandelingen.” De onderzoekers behaalden met hun onderzoek de cover van het gerenommeerde Journal of Medicinal Chemistry.

Pijnbestrijding via medicatie brengt bij het gebruik van zware pijnstillers op basis van opioïden vaak ernstige neveneffecten met zich mee. Opioïden zoals bijvoorbeeld morfine, fentanyl en oxcycodon zijn net als heroïne heel snel en sterk verslavend. Andere nevenwerkingen zijn constipatie, gewenning en een onderdrukking van de ademhaling, wat tot verstikking kan leiden bij inname van een hoge dosis. In de Verenigde Staten sterven tegenwoordig meer mensen aan een overdosis opioïden dan aan heroïne. Men spreekt erondertussen van een echte epidemie, met minstens 2,5 miljoen verslaafden. Overmatig gebruik van deze pijnstillers werden ook supersterren als Prince, George Michael en Michael Jackson fataal.

Opioïden kunnen ook door het menselijk lichaam worden aangemaakt.
Opioïden zijn gebaseerd op natuurproducten (morfine) of worden synthetisch aangemaakt(fentanyl), maar kunnen ook stoffen zijn die het lichaam zelf aanmaakt. Endorfine is zo een voorbeeld van een lichaamseigen opioïde peptide. Sinds hun ontdekking in de jaren zeventig gingen wetenschappers naarstig op zoek naar optimale mogelijkheden om deze lichaamseigen peptiden als pijnstillers te kunnen inzetten. Ze zijn immers natuurlijker, hebben minder nevenwerkingen en zijn minder verslavend. Maar wat hun voordeel is, is tegelijk ook hun nadeel: ze worden heel snel afgebroken in het lichaam en ze kunnen bijvoorbeeld ook niet via de huid worden opgenomen. Ondertussen is de wetenschap zover gevorderd dat men de werking van de lichaamseigen peptiden vrij goed controleren kan. VUB-onderzoekers Martin en Ballet hebben in die lijn vooreerst de peptiden verder geoptimaliseerd om de duur van hun werking te garanderen en de gevaarlijke neveneffecten zoals constipatie, gewenning, onderdrukking van de ademhaling en verslaving te verminderen.

Een grote stap vooruitin het toedienen van lichaamseigen pijnstillers
Maar het belangrijkste innoverende werk van Martin en Ballet ligt in de ontwikkeling van de manier waarop de peptiden in het lichaam komen en hoe ze daar worden afgebroken. De VUB-wetenschappers ontwikkelden een biologisch afbreekbare gel, waarin het veiligere bioactieve peptide zit en dat onder de huid wordt ingespoten. De gel breekt op een natuurlijke manier af, zonder sporen na te laten in het lichaam. De pijnstiller zelf komt traag en gecontroleerd vrij, over een lange tijd - 72-96 uur - en werkt zo aan concentraties waarin minder opioïde bijwerkingen optreden. De werkingsduur van hun medicament is vergelijkbaar met de huidige fentanyl patch, maar alles is bio. Ballet: “Deze methode biedt eigenlijk een antwoord op de nadelen van opioïden: dankzij de gel wordt de actieve stof trager en over langere tijden afgegeven waardoor de totale toegediende dosis verlaagd wordt. En bovendien verkleint het verslavende effect zo, omdat de ‘rush’ weggenomen wordt.”

Nieuwe piste voor toekomst
Omdat de ontwikkelde hydrogel niet enkel peptide kan dragen, maar ook kleine moleculen en proteïnen kunnen op lange termijn ook vele andere geneesmiddelen op deze biologisch afbreekbare manier ingezet worden. 

Dit werk kadert in een onderzoeksprogramma gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek – Vlaanderen (FWO – Vlaanderen) en is een resultaat van een intense samenwerking met Annemieke Madder en Richard Hoogenboom, onderzoekers aan de Universiteit Gent.

Steven Ballet http://we.vub.ac.be/en/organic-chemistry