Хроническая боль затрагивает миллионы людей во всем мире, и современные методы лечения часто основаны на опиоидах, которые несут риск привыкания и передозировки. Новое исследование приближает ученых к разработке обезболивающих, которые не влияют на температуру тела и не несут риска зависимости.

В рамках научной работы, проведенной под руководством Уэйда Ван Хорна, профессора Школы молекулярных наук и Центра персонализированной диагностики при Университете штата Аризона, удалось получить новую информацию об основном человеческом датчике холода и ментола TRPM8. Используя методы из многих областей, таких как биохимия и биофизика, ученые выяснили, что "чувство" ментола было первичным, а "ощущение" холода вошло в компетенцию рецептора позднее.

"Если мы сможем понять, как отделить химическое ощущение холода от реального, теоретически мы сможем создавать лекарства без побочных эффектов", — говорит Ван Хорн.

Когда человек касается металлического стола и чувствует холод, тело активирует TRPM8. Больным раком, принимающим определенные виды химиотерапии, такое прикосновение может причинить боль. TRPM8 также участвует во многих других типах боли, включая хроническую нейропатическую и воспалительную.

Поскольку и за химическое, и за физическое восприятие холода отвечает один и тот же рецептор, то клинические испытания терапевтических эффектов TRPM8 были осложнены из-за побочных эффектов, связанных с температурой. Новые данные позволяют предположить, что "холод" и "ментол" можно использовать по-отдельности.

В ходе исследования команда применила реконструкцию наследственной последовательности, своего рода машину времени для белков, составив современное генеалогическое древо TRPM8. Затем при помощи этой информации они взялись за определение того, как могли выглядеть белки давно вымерших животных.

Используя вычислительные методы для "воскрешения" предшественников TRPM8 у приматов, млекопитающих и позвоночных, исследователи смогли понять, как рецептор изменился за сотни миллионов лет.

По словам первого автора Дастина Луу, основанные на предковых белках исследования позволяют сосредоточиться на линии, представляющей наибольший интерес, а точнее – на человеческом рецепторе. В противном случае пришлось бы изучать TRPM8 лабораторных животных, но они отличаются от людей и потому проведенные, например, с участием мышей исследования нельзя экстраполировать на людей.

"Мы обнаружили, что ощущение ментола появилось намного раньше ощущения холода. Разница во внешнем виде и ослаблении этих режимов активации позволяет предположить, что они могут быть разделены в ходе дальнейших исследований, что позволит создавать новые методы лечения боли без неблагоприятных побочных эффектов в области термочувствительности и терморегуляции, которые мешают клиническим испытаниям, нацеленным на TRPM8", – объяснил Луу.

Исследование было опубликовано в журнале Science Advances.