Un biólogo químico de Oregon Health & Science University se ha convertido en apenas el segundo investigador en la historia de la institución en recibir un prestigioso Premio Avenir de parte del Instituto Nacional contra el Abuso de Drogas (National Institute on Drug Abuse, sigla en inglés, NIDA) de los Institutos Nacionales de Salud.
James Frank, Ph.D., profesor asistente de fisiología química y bioquímica de la School of Medicine de OHSU y del Vollum Institute en OHSU, hará uso del premio para desarrollar nuevas herramientas para mejorar el entendimiento de un conjunto alternativo de receptores en el cerebro que se cree está involucrado en la adicción a los opioides. Los medicamentos existentes para tratar el trastorno por el uso de opioides se dirigen a receptores opioides del cerebro. No obstante, el reciente aumento del fentanilo dentro del suministro de fármacos ilícitos ha sobrecargado una epidemia de opioides que ahora mata a 80,000 estadounidenses cada año. El fentanilo es 100 veces más potente que la morfina, lo cual hace que los medicamentos existentes para tratar las adicciones sean menos eficaces.
"Ya que el fentanilo es tan potente y se adhiere a sus receptores tan eficazmente, no funcionan tan bien los medicamentos dirigidos a los opioides que tenemos en nuestra 'caja de herramientas'", explica. "Así que estamos tratando de desarrollar nuevas herramientas que actúen en receptores fuera del sistema de opiáceos".
Haciendo uso de herramientas químicas que desarrolló en su laboratorio de OHSU, la investigación de Frank se concentrará en un conjunto alternativo de receptores, llamados receptores cannabinoides, involucrados en las funciones del manejo del dolor y la adicción en el cerebro. Específicamente se abocará a un receptor cannabinoide conocido como CB2, así como a otros receptores canabinoides huérfanos como GPR55 que aún no han sido estudiados tan intensamente como el receptor cannabinoide CB1.
Todos forman parte del sistema endocannabinoide del sistema nervioso, el cual notablemente está asociado con el uso del cannabis.
"En términos de dónde se expresan en los circuitos de recompensas del cerebro, existen muchos paralelos entre los sistemas opiáceo y cannabinoide, además de la forma en que actúan en dichas células una vez activadas", dijo Frank. "Creemos que, si podemos comprender mejor los receptores cannabinoides y en qué vías cerebrales específicas se activan en la adicción, pudiera ser posible diseñar nuevos medicamentos para tratar los trastornos por el consumo de sustancias".
Es más, a diferencia de los receptores opioides, Frank afirma que los receptores canabinoides no inducen a la depresión respiratoria, que puede llevar a la muerte: "Tienen un perfil de seguridad más alto en comparación con los fármacos opioides que actualmente están disponibles".
Conozca más sobre el liderazgo en medicina de adicciones de OHSU.
El laboratorio está desarrollando nuevas herramientas químicas capaces de activar con luz los receptores cannabinoides en circuitos cerebrales específicos. En combinación con el uso de tintes fluorescentes, el laboratorio de Frank discernirá —con especificidad de tiempo y espacio— cómo la introducción de opioides a las células dentro de una placa de Petri y en ratones vivos cambia la expresión de receptores cannabinoides.
Al usar estas herramientas químicas de vanguardia, el propósito de la investigación es iluminar los mecanismos de señalamiento que pudieran ser útiles en el desarrollo de medicamentos.
Frank se incorporó a OHSU en 2018 como profesor asistente de investigación en el Vollum Institute, con apoyo de la beca Vollum. En 2021 fue ascendido a profesor asistente en la School of Medicine.
El premio otorga $2.1 millones en el curso de cinco años. Los Premios Avenir apoyan a investigadores en etapas tempranas de su carrera que proponen nuevas áreas de investigación para la genética o epigenética de las adicciones.
El proyecto de Frank fue solo uno de los dos Premios Avenir otorgados este año en la investigación de la química y la farmacología. NIDA tiene tres programas de Premios Avenir: investigación en VIH, genética y epigenética del consumo de sustancias y, química y farmacología del consumo de sustancias. Solo dos científicos de OHSU han recibido un Avenir en cualesquiera de las categorías.
La Dra. Jamie Lo, profesora asociada de obstetricia y ginecología, fue la primera investigadora de la School of Medicine de OHSU en recibir la prestigiosa subvención: Lo recibió el Premio Avenir en Genética y Epigenética en 2022 por desarrollar una investigación que explora el modo en que la conducta de los padres y el ambiente afectan a sus descendientes antes del nacimiento y, en algunos casos, antes de la concepción.
El número de la subvención de Frank es 1DP1DA060496-01 a través del National Institute on Drug Abuse de los NIH.
Todas las investigaciones que involucren animales en OHSU deben ser revisadas y aprobadas por el Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) de la universidad. La prioridad del IACUC es garantizar la salud y la seguridad de los animales que participan en la investigación. El IACUC también revisa los procedimientos para garantizar la salud y seguridad de las personas que trabajan con los animales. El IACUC lleva adelante una revisión rigurosa de todas las propuestas de investigación con animales para garantizar que demuestren valor científico y se justifique el uso de animales vivos.