Et s'il y avait un moyen pour les patients souffrant de douleur d'obtenir tout le pouvoir analgésique des opioïdes sans aucun des effets secondaires addictifs ?

Les opioïdes sont l'un des analgésiques les plus puissants disponibles, mais des millions d'Américains ont lutté contre l'abus d'opioïdes sur ordonnance après être devenus accros aux sentiments de calme et d'euphorie qu'ils induisent également. Mais de nouvelles recherches suggèrent qu'il pourrait exister un moyen d'adapter chimiquement les opioïdes pour réduire leur potentiel de dépendance.

La première vague de l'épidémie d'opioïdes aux États-Unis a commencé dans les années 1990. D'ici 2015, environ 11,5 millions d'Américains étaient aux prises avec un abus d'opioïdes sur ordonnance. Les Centers for Disease Control and Prevention estiment que près de 500, 000 personnes sont mortes d'une surdose d'opioïdes de 1999 à 2019. Des rapports récents ont montré que cette crise sanitaire en cours ne s'est intensifiée que pendant la pandémie de COVID-19. Les États-Unis ont atteint un record de 93, 000 décès par overdose en 2020, une augmentation de 29 % par rapport à l'année précédente.

De nombreuses personnes dépendantes aux opioïdes déclarent utiliser ces médicaments pour soulager la douleur physique :Le traitement de la douleur chronique est l'une des principales causes d'abus d'opioïdes. Mais il n'existe actuellement aucun médicament équivalent capable de fournir le même niveau de soulagement de la douleur sans risque potentiel de dépendance.

Un opioïde moins addictif, cependant, pourrait être un outil important pour faire face à l'épidémie d'opioïdes. Je suis un physico-chimiste intéressé par ce problème, et mon groupe de recherche a utilisé la chimie informatique pour étudier comment les opioïdes comme la morphine peuvent être repensés pour cibler des régions douloureuses spécifiques sans affecter le cerveau.

La biochimie des opioïdes

Il existe de nombreuses classes différentes d'opioïdes dont la structure chimique varie. Cependant, tous les opioïdes contiennent le même type de groupe chimique qui dicte leur activité biochimique. Morphine, l'oxycodone et l'hydrocodone appartiennent à la même classe principale d'opioïdes époxymorphinane et partagent des structures chimiques presque identiques.

Fentanyl, d'autre part, appartient à la classe des opioïdes phénylpipéridine et semble assez différent.

Les structures chimiques de ces molécules seront un peu mystérieuses si vous n'avez jamais suivi de cours de chimie organique auparavant. Cependant, nous pouvons simplifier le tableau en nous concentrant sur ce qui est commun entre eux. Les deux molécules contiennent un azote qui fait partie de ce qu'on appelle un groupe amine. Ce groupe peut devenir chargé positivement via une réaction chimique qui se produit dans des environnements à base d'eau tels que la circulation sanguine.

Cette structure chargée positivement est la forme biochimiquement active de l'opioïde - elle n'aura aucun effet sur votre corps jusqu'à ce qu'elle gagne cette charge positive. La charge positive de l'azote aide ces médicaments à se lier au site cible d'où provient la douleur et à apporter un soulagement.

Le niveau d'acidité typique du corps d'une personne moyenne offre des conditions idéales pour que la morphine et le fentanyl se chargent positivement. Cela signifie que presque tout le médicament consommé sera biochimiquement actif dans tout le corps. Que ce soit dans le cerveau ou sur le site de la blessure, les cellules de tout le corps ressentiront les effets du médicament.

Rendre les opioïdes moins addictifs

Bon nombre des qualités addictives des opioïdes sont dues aux sentiments de calme et d'euphorie qu'ils induisent dans le cerveau. Pour des affections telles que l'arthrite, les plaies et les douleurs postopératoires, cependant, ces médicaments doivent cibler uniquement les zones malades ou blessées du corps pour soulager la douleur. La question à laquelle les chercheurs sont confrontés est de savoir s'il est possible de limiter l'effet des opioïdes à des zones spécifiques du corps sans affecter le cerveau.

Une solution récemment proposée se concentre sur la différence d'acidité entre les tissus blessés et sains. Les tissus lésés sont plus acides que les tissus sains en raison d'un processus connu sous le nom d'acidose, où l'acide lactique et d'autres sous-produits acides produits par les tissus endommagés s'accumulent. Cela signifie qu'un opioïde pourrait potentiellement être modifié pour être chargé positivement et actif uniquement dans les tissus lésés, tout en restant neutre et inactif dans les tissus normaux. Le médicament ne serait biochimiquement actif qu'à un niveau d'acidité plus élevé que celui trouvé dans les tissus sains.

Cette théorie a d'abord été explorée à l'aide de fentanyl. Les chercheurs ont découvert que l'introduction d'un atome de fluor (F) près de l'azote dans le groupe amine peut réduire la plage d'acidité dans laquelle le fentanyl est actif, ce qui le rend moins susceptible d'être actif aux niveaux d'acidité normaux du corps.

L'ajout de fluor au fentanyl a montré une activité opioïde accrue dans les conditions les plus acides des tissus blessés par rapport aux tissus sains. Cela signifiait que le médicament "s'activait" uniquement dans les parties du corps qui avaient besoin d'un soulagement de la douleur. En outre, il a montré une diminution des effets secondaires graves associés aux opioïdes, comme le potentiel addictif et les taux respiratoires anormalement diminués, tout en soulageant la douleur.

Mes collègues et moi avons récemment étendu ce cadre à la morphine. Nous avons montré que des substitutions de fluor similaires peuvent également ajuster la plage d'acidité active de la morphine pour cibler spécifiquement les tissus lésés. Étant donné que les molécules de la même classe d'opioïdes que la morphine partagent des structures similaires, nous pensons que cette approche fonctionnerait également avec d'autres opioïdes comme l'hydrocodone et l'oxycodone.

Traiter efficacement la douleur sans exposer les patients à un risque de dépendance reste un problème important dans les soins de santé. Cette approche n'a été testée qu'en laboratoire et pourrait ne pas être disponible dans les pharmacies avant un certain temps, si jamais. Mais modifier chimiquement les opioïdes existants est une voie prometteuse vers le développement de médicaments qui soulagent la douleur sans provoquer de dépendance.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.