Ongrijpbare drugs te slim af

Sommige designerdrugs zijn gevaarlijk en vallen niet op te sporen. Nieuwe drugtests maken daarmee komaf. Waar je vroeger de drug moest kennen voor je erop kon testen, is dit nu niet meer nodig. Daarmee scoort België een wereldprimeur.

In de laatste tien jaar zijn er meer dan zevenhonderd (!) nieuwe designerdrugs op de Europese markt gebracht. Deze enorme explosie van nieuwe substanties zorgt ervoor dat de toxicologische laboratoria onder een immense druk staan om al deze nieuwe (potentieel dodelijke) stoffen op te sporen. Klassieke drugtests zoeken naar specifieke chemische structuren om drugs te detecteren. Maar designerdrugs hebben een heel andere en wisselende chemische samenstelling, waardoor de huidige tests niet in staat zijn deze nieuwe middelen op te sporen.

Daarom zochten en vonden wij in mijn doctoraat een oplossing: we gebruiken het principe van hoe de drugs werken in het lichaam als opsporingsmethode. Dit laat toe om alle (designer)drugs van een bepaalde klasse, ook deze waarvan de samenstelling (nog) niet gekend is, op te sporen. Hierbij zijn we de allereerste die voor een toxicologische screening gebruikmaken van levende celculturen. Door de uitstekende resultaten kijken we momenteel naar een mogelijke commerciële toepassing en/of wereldwijde verspreiding van dit nieuwe concept.

Kat-en-muisspel

Designerdrugs zijn substanties die het effect van populaire drugs nabootsen, maar zich er structureel van onderscheiden. Ze worden meestal gecreëerd door de chemische structuur van geneesmiddelen of illegale drugs te veranderen, om zo nieuwe middelen te maken. Dit is de start van een kat-en-muisspel tussen de clandestiene producenten en de autoriteiten.

Drugsproducenten passen de drug structuur regelmatig aan, waardoor ze de bestaande wetgevingen omzeilen en de pakkans bij de klassieke drugtests verkleinen. Want als een nieuwe drug op de markt komt, is de structuur vaak nog niet gekend, waardoor de huidige opsporingstests, die de samenstelling van de drugs moeten kennen voordat ze deze kunnen detecteren, deze vaak missen.

Niet zo onschuldig

Designerdrugs zijn niet makkelijk opspoorbaar, wat bijdraagt tot hun populariteit. Toch is het gebruik van deze middelen niet zonder gevaar. Ter vergelijking, een nieuw geneesmiddel komt pas na jaren onderzoek en uitgebreide tests op de markt. Bij de designerdrugs komen er elke week nieuwe varianten op de markt en is er geen controle over de werkzaamheid, veiligheid en zuiverheid van deze stoffen.

De druggebruikers zijn als het ware de proefpersonen voor deze middelen. Het is dan ook geen verrassing dat een deel van de gebruikers te maken krijgt met allerlei ongewenste, ernstige (tot dodelijke) nevenwerkingen. Vaak zijn deze middelen veel sterker dan de drugs die ze trachten na te bootsen, waardoor de gebruiker een groter risico loopt om (ongewild) een fatale dosis te nemen.

De ernst van het probleem is duidelijk in de VS, waar momenteel sprake is van een opioïdecrisis. Bij de tienduizenden doden ten gevolge van druggebruik is daar de laatste jaren een belangrijke rol weggelegd voor de zogenaamde synthetische opioïden, die geproduceerd zijn als alternatieven voor morfine en heroïne.

Inhaalmanoeuvre

Aangezien toxicologische laboratoria achter de feiten aan liepen, gooiden we het over een ander boeg: in plaats van ons te richten op specifieke chemische structuren, maken we in onze nieuwe drugstests gebruik van een nagelnieuw concept dat gebruik maakt van de effecten van drugs.

De aan de UGent ontwikkelde testen zijn de allereerste die voor een toxicologische screening gebruikmaken van levende celculturen. Hierbij groeien we cellen op in het laboratorium die op zo’n manier veranderd zijn dat ze de eigenlijke aangrijpingspunten van de drugs bevatten – de zogenaamde receptoren waar designer drugs op inwerken.

Wanneer we een bloed- of urinestaal dat positief is voor een designer drug op deze cellen brengen, zal de drug binden op die receptor en binnenin de cellen een mechanisme in gang zetten. Dit leidt tot een lichtsignaal in de cel, dat wij met vrij eenvoudige apparatuur kunnen meten. Interessant én relevant hierbij is dat dit gebaseerd is op wat er in de menselijke hersencellen gebeurt bij misbruik van deze drugs.

In mijn doctoraat focusten we ons op twee subgroepen binnen de designerdrugs. Enerzijds ontwikkelden we een test voor de synthetische cannabis-analogen, wat één van de grootste groepen vormt binnen de klasse van de designerdrugs.

Anderzijds zetten we een systeem op voor het opsporen van synthetische analogen van krachtige pijnstillers die een gelijkaardig effect geven als opium (morfine, heroïne), die een kleinere maar wel heel dodelijke subgroep vormen. In beide gevallen blijken de synthetische analogen, hoewel ze structureel helemaal verschillen, sterker te werken dan de bestanddelen van cannabis en opium. Voor beide groepen designerdrugs verkregen we dermate goede resultaten dat we momenteel kijken naar een mogelijke commerciële toepassing en/of wereldwijde verspreiding van het nieuwe concept.

Ontradend effect

De innovatieve testen bieden de mogelijkheid om een antwoord te formuleren op het probleem dat gekoppeld is aan de detectie van designer drugs. De immer toenemende structurele diversiteit die zo kenmerkend is voor de klasse van synthetische drugs vormt namelijk geen probleem voor de nieuwe test, die scoort op basis van activiteit in plaats van op herkenning van structuur.

Dat ondermijnt de continue pogingen van de producenten van illegale drugs om nieuwe componenten te ontwikkelen die we niet kunnen opsporen of die niet gereglementeerd zijn en die vaak nog krachtiger/gevaarlijker zijn dan de gewone drugs. Dat is belangrijk in het kader van vermijden van toxiciteit en omwille van het mogelijk ontradend effect van 'opspoorbaarheid' van tot voorheen ongrijpbare drugs.

Voor haar onderzoek naar tests voor designerdrugs is Annelies Cannaert (farmaceutische wetenschappen, UGent - NICC) genomineerd voor de Vlaamse PhD Cup 2018. www.phdcup.be