Liječenje ovisnosti enzimom

Enzim preinačen tako da hidrolizira kokain tisuću puta brže od svoje prirodne varijante mogao bi činiti osnovu prvog lijeka za liječenje ovisnika o kokainu. Takav preinačeni enzim učinkovito cijepa kokain u neaktivne metabolite, ali zadržava i svoju specifičnost prema ostalim prirodnim supstratima.

Kokain je jedna od najrasprostranjenijih ilegalnih droga u svijetu. Za razliku od ostalih supstancija koje ovisnici zloupotrebljavaju, za kokain još uvijek ne postoji medicinski dokazan i učinkovit lijek. Ovisnici o kokainu suočavaju se s velikim zdravstvenim i socijalnim problemima. Stoga je iznimno važan pronalazak učinkovita lijeka za tu ovisnost.

Chang-Guo Zhan i suradnici s američkoga sveučilišta u Lexingtonu u Kentuckyju pronašli su, prema vlastitu mišljenju, idealno rješenje za taj problem. To je enzim koji ubrzava prirodni metabolički put razgradnje kokaina u ljudskom tijelu pri čemu nastaju biološki inaktivne tvari koje tijelo izlučuje brzo i sigurno. Butirilkolinesteraza (BChE) enzim je koji zauzima središnju ulogu u metabolizmu kokaina, ali u normalnim uvjetima djeluje sporo. (Toga enzima najviše ima u jetrima i hidrolizira estere alkohola kolina.) S pomoću računalnog modeliranja i eksperimentalnih tehnika stvorena je cijela serija mutanata butirilkolinesteraze koji su testirani u hidrolitičkom cijepanju kokaina. Najučinkovitiji mutant pokazao je tisuću puta veću katalitičku aktivnost od divljeg tipa enzima BChE. U svojim posljednjim istraživanjima Zhan je pokazao da su učinkoviti mutanti i visoko specifični u odnosu prema vrsti supstrata koji razgrađuju, npr. djelovali su na kokain, ali ne i na mnoge druge supstrate, uključujući i važan neurotransmitor acetilkolin. Dokazano je da su enzimi mutanti imali čak i manju katalitičku moć prema istim supstratima nego divlji tip enzima BChE.

Robert Rittenhouse, američki stručnjak u računalnim istraživanjima enzima (Central Washington University, Ellensburg), izjavio je da je „ovo jedna od najboljih demonstracija onoga što se može postići  pravom kombinacijom vrhunske računalne tehnike” te kako „vjeruje da će otkriće imati znatan utjecaj na zloupotrebu kokaina”. Jedan od mutiranih enzima već prolazi kliničko ispitivanje u farmaceutskoj industriji te se nazire razvoj uspješnog lijeka za liječenje ovisnosti o kokainu.

Preveo i prilagodio: Goran Bukan