脊髓中的關鍵神經元是疼痛管理的目標，因為它們直接“感知”疼痛并將這些信息傳遞給大腦。
“注入脊柱後，Derm-BOT緩解了慢性疼痛 – 例如由神經損傷引起的疼痛 – 並避免了通常與反複使用阿片類藥物相關的耐受和成癮的不良事件，”共同通訊作者Steve Hunt教授（UCL）解釋道。細胞與發育生物學）。
“它不會像用於減少皺紋的肉毒桿菌毒素那樣影響肌肉，但它可以在不影響正常疼痛反應的情況下阻止神經疼痛長達四個月。如果我們可以將其轉化為臨床，去除它真的可以徹底改變慢性疼痛的治療方法需要每日服用阿片類藥物。“
“中度至重度”強度的慢性疼痛廣泛影響英國的780萬人和19％的歐洲成年人。
嗎啡和芬太尼等阿片類藥物被認為是緩解疼痛的金標準，但幾乎沒有證據表明它們長期使用可有效治療慢性疼痛。這是因為從長遠來看，身體會對重複使用藥物產生耐受性。矛盾的是阿片類藥物也可以增加身體對疼痛的敏感性。
在英國，5％的人口服用阿片類藥物，80％的人口服用副作用。
阿片類藥物也可以激活大腦獎勵區域，導致成癮。美國有超過200萬人患有“阿片類藥物使用障礙”，其中大多數患者服用處方阿片類止痛藥，阿片類藥物過量服用現已成為美國第二大致死藥物。
之前對大鼠和伴侶犬的研究表明，精確注射少量有毒物質，如“物質P-皂草素”，進入脊柱可以殺死負責致殘，慢性疼痛的神經元。這種方法依賴於蓖麻毒素的類似物，其難以製造至臨床標準，並且臨床醫生對不可逆地殺死神經細胞具有抗性。
相比之下，Derm-BOT製造安全，無毒且不會殺死神經元。
“我們需要找到最好的疼痛目標分子部分，將肉毒桿菌沉默’彈頭’引導到脊柱的疼痛控制系統。為此，我們開發了一種分子樂高系統，它允許我們將肉毒桿菌”彈頭“連接到導航分子，在這種情況下，強大的阿片類藥物稱為dermorphin，可以創造廣泛需要的長效止痛藥，而不會產生阿片類藥物的副作用，“共同通訊作者，大學生物醫學科學系Bazbek Davletov教授說。謝菲爾德。
Dermorphin靶向並與神經元表面的阿片受體結合，使Derm-BOT化合物進入細胞，然後肉毒桿菌“彈頭”可逆地抑制神經遞質的釋放，使向大腦發送疼痛信號必不可少的細胞沉默。
在五年的時間裡，200隻小鼠用於模擬人類炎症和神經性疼痛的早期階段，並且通過單次注射Derm-BOT，SP-BOT（物質P-修飾的肉毒桿菌分子）或嗎啡進行治療。監測小鼠的行為以跟踪它們的疼痛反應，並研究肉毒桿菌化合物的位置和結合特性。
“SP-BOT和Derm-BOT在炎症和神經性疼痛模型中均具有長效作用，成功地使神經元沉默而沒有細胞死亡。我們留下深刻的印象，看到一次小注射足以阻止炎症和神經引起的慢性疼痛。損傷至少一個月。
“此外，單次注射Derm-BOT可降低機械超敏反應，其程度與嗎啡相同。我們希望將我們的研究工作向前推進，目的是將其轉化為臨床，“主要作者MariaMaiarù博士（倫敦大學學院細胞與發育生物學）總結。