Para peneliti yang dipimpin oleh Universitas Pennsylvania telah mengembangkan terapi gen yang ditargetkan ke otak yang mengurangi rasa sakit pada tikus tanpa mengaktifkan jalur penghargaan yang terkait dengan kecanduan. Penelitian ini dapat menjadi dasar bagi pengobatan non-adiktif untuk nyeri kronis.
Bagi jutaan orang yang hidup dengan nyeri kronis, kelegaan seringkali datang dengan konsekuensi berbahaya: obat-obatan opioid yang dapat mengurangi penderitaan tetapi membawa risiko kecanduan dan overdosis yang tinggi. Sebuah studi praklinis baru menunjukkan bahwa jalan yang berbeda mungkin dapat ditempuh.
Para peneliti yang dipimpin oleh Universitas Pennsylvania telah mengembangkan terapi gen eksperimental yang menargetkan pusat pemrosesan nyeri di otak dan tampaknya memberikan pereda nyeri jangka panjang pada tikus tanpa memicu sirkuit penghargaan otak yang mendorong kecanduan.
Pendekatan tersebut, dijelaskan Dalam jurnal Nature, mekanisme ini bertindak seperti kenop volume yang hanya menurunkan saluran rasa sakit, sehingga fungsi otak lainnya sebagian besar tidak terpengaruh. Ini masih merupakan penelitian tahap awal pada hewan, tetapi para ilmuwan mengatakan bahwa hal ini pada akhirnya dapat membantu orang-orang yang hidupnya didominasi oleh rasa sakit kronis.
Tim tersebut berangkat dengan tujuan yang jelas.
“Tujuannya adalah untuk mengurangi rasa sakit sekaligus mengurangi atau menghilangkan risiko kecanduan dan efek samping berbahaya,” kata Gregory Corder, salah satu penulis senior dan asisten profesor psikiatri dan ilmu saraf di Sekolah Kedokteran Perelman Penn, dalam siaran pers.
Morfin dan obat penghilang rasa sakit opioid lainnya bekerja dengan mengikat reseptor di otak dan sumsum tulang belakang, meredam sinyal nyeri. Namun karena bekerja secara luas di banyak wilayah otak, obat-obatan ini juga dapat memperlambat pernapasan, mengaburkan pikiran, dan mengaktifkan jalur penghargaan yang membuat obat-obatan tersebut sangat adiktif. Seiring waktu, pasien dapat mengembangkan toleransi, sehingga membutuhkan dosis yang lebih tinggi untuk mendapatkan efek yang sama.
Untuk merancang alternatif yang lebih tepat, tim tersebut pertama-tama menggunakan pencitraan canggih untuk mempelajari sel-sel otak yang bertindak sebagai pelacak rasa sakit. Dengan mengamati bagaimana sel-sel ini merespons ketika morfin meredakan rasa sakit pada model hewan, para peneliti memperoleh wawasan baru tentang sirkuit otak spesifik yang terlibat dalam peredaan rasa sakit.
Mereka kemudian membangun platform pengujian perilaku pada tikus, yang digerakkan oleh kecerdasan buatan, yang dapat memantau gerakan dan perilaku alami serta menerjemahkannya menjadi pembacaan tingkat nyeri. Sistem AI ini membantu para ilmuwan menentukan seberapa besar suatu pengobatan benar-benar mengurangi rasa sakit, daripada mengandalkan pengukuran yang lebih kasar.
Dengan menggunakan hasil pembacaan tersebut sebagai peta, tim tersebut merekayasa terapi gen yang ditargetkan yang meniru efek bermanfaat morfin sambil menghindari efek adiktifnya. Terapi ini dirancang untuk memberikan saklar pemutus khusus untuk sinyal nyeri di otak. Ketika diaktifkan, terapi ini memberikan peredaan nyeri yang tahan lama pada tikus tanpa mengurangi sensasi normal atau mengaktifkan jalur penghargaan yang terkait dengan kecanduan.
Karya ini menandai tonggak penting bagi bidang tersebut, kata Corder.
“Sepengetahuan kami, ini merupakan terapi gen yang ditargetkan pada sistem saraf pusat (SSP) pertama di dunia untuk mengatasi nyeri, dan cetak biru konkret untuk pengobatan nyeri spesifik sirkuit yang tidak menimbulkan kecanduan,” tambah Corder.
Studi ini merupakan hasil penelitian selama lebih dari enam tahun yang didukung oleh National Institutes of Health New Innovator Award dan hibah federal serta yayasan lainnya. Studi ini hadir pada saat Amerika Serikat terus bergulat dengan krisis yang saling tumpang tindih antara nyeri kronis dan penyalahgunaan opioid.
Pada tahun 2019, ratusan ribu kematian di seluruh dunia dikaitkan dengan penggunaan narkoba, dengan sebagian besar terkait dengan opioid. Di Philadelphia, hampir setengah dari penduduk yang menjawab survei baru-baru ini melaporkan mengenal seseorang yang menderita gangguan penggunaan opioid, dan sepertiga mengatakan mereka mengenal seseorang yang meninggal karena overdosis.
Pada saat yang sama, nyeri kronis disebut sebagai epidemi yang senyap. Diperkirakan 50 juta warga Amerika menderita nyeri kronis dan menelan biaya ratusan miliar dolar setiap tahunnya dalam bentuk tagihan medis dan hilangnya produktivitas, termasuk absen kerja dan penurunan potensi penghasilan. Banyak pasien merasa terjebak antara nyeri yang tidak diobati dan risiko penggunaan opioid jangka panjang.
Dengan berfokus pada sirkuit otak yang digunakan morfin untuk meredakan rasa sakit, tetapi bukan pada sirkuit yang memicu keinginan dan ketergantungan, strategi terapi gen baru ini bertujuan untuk meringankan satu krisis tanpa memicu krisis lainnya.
Penelitian ini juga menyoroti bagaimana alat seperti AI dapat mempercepat penemuan obat. Platform perilaku tikus memungkinkan para peneliti untuk menangkap perubahan halus dalam postur, gerakan, dan perilaku alami lainnya yang berkorelasi dengan rasa sakit, kemudian menggunakan pola-pola tersebut untuk dengan cepat menguji dan menyempurnakan potensi pengobatan.
Tim peneliti tersebut mencakup para ilmuwan dari Sekolah Kedokteran dan Sekolah Keperawatan Perelman Universitas Pennsylvania, serta kolaborator di Universitas Carnegie Mellon dan Universitas Stanford. Beberapa penulis tercantum sebagai penemu dalam permohonan paten sementara yang terkait dengan sekuens genetik khusus yang digunakan dalam terapi tersebut.
Langkah selanjutnya adalah mendekatkan pendekatan ini ke pengujian pada manusia. Tim tersebut kini bekerja sama dengan Michael Platt, Profesor Universitas James S. Riepe dan profesor ilmu saraf dan psikologi di Penn, untuk memajukan penelitian sebagai jembatan potensial menuju uji klinis di masa depan.
Platt menekankan baik janji maupun jalan panjang yang masih terbentang di depan.
“Perjalanan dari penemuan hingga implementasi itu panjang, dan ini merupakan langkah awal yang kuat,” tambah Platt. “Sebagai seorang ilmuwan dan anggota keluarga dari orang-orang yang terkena dampak nyeri kronis, potensi untuk meringankan penderitaan tanpa memperburuk krisis opioid sangatlah menggembirakan.”
Sebelum terapi gen untuk mengatasi rasa sakit dapat diuji pada manusia, terapi tersebut perlu menjalani studi keamanan dan kemanjuran yang ekstensif pada model hewan tambahan, diikuti oleh tinjauan regulasi. Masih ada pertanyaan tentang berapa lama efeknya akan bertahan, bagaimana cara terbaik untuk memberikan terapi tersebut, dan pasien mana yang paling diuntungkan.
Meskipun demikian, konsep saklar pemutus rasa sakit spesifik sirkuit otak menawarkan gambaran sekilas tentang masa depan di mana pengobatan nyeri kronis tidak harus berarti mempertaruhkan kecanduan.
Jika temuan ilmiah ini terbukti benar melalui pengujian lebih lanjut, penelitian ini pada akhirnya dapat membantu mengurangi rasa sakit bagi orang-orang yang telah mengalami nyeri hebat selama bertahun-tahun, tanpa memaksa mereka untuk memilih antara meredakan rasa sakit dan menjaga keselamatan.
Sumber: Penn Medicine