Смертоносні отрути можуть сприяти медичному прогресу
Незважаючи на швидкі темпи досліджень, все ще існує багато захворювань, які не піддаються лікуванню. Стаття, нещодавно опублікована в журналі Наука, запитує, чи може отрута допомогти у розробці інноваційних методів лікування.
Отруйні рослини і тварини неймовірно поширені - за словами авторів, 15 відсотків біорізноманіття Землі займають кожну екологічну нішу та середовище існування.
Від хробаків до ящірок та від павукоподібних до ссавців, отрута виявився виграшним інструментом у грі на виживання.
Отрута настільки ефективний, що насправді еволюціонує незалежно від різних видів; але чи можемо ми використати ці токсини і використовувати їх на свою користь?
Донедавна збирати отруту та розтинати її на молекулярному рівні було важко; багато отруйних тварин є дрібними, що ускладнює збирання врожаю. Крім того, отрута часто є складним коктейлем з хімічних речовин.
Однак це повільно змінюється, оскільки технологія постійно вдосконалюється, і весь її потенціал стає в центрі уваги.
Аванси відкривають нові двері
Провідний автор дослідження Манде Холфорд, Магістратура Міського університету Нью-Йорка та Хантер-коледжу - обидва в Нью-Йорку, штат Нью-Йорк, - вважає, що токсичні тварини можуть мати підказки щодо лікування ряду захворювань, включаючи діабет, аутоімунні захворювання та хронічний біль.
Певні технологічні досягнення допомогли краще зрозуміти отруту. Наприклад, досягнення оміки - ідентифікація та кількісне визначення біологічних молекул, що складають організм - дають глибше розуміння.
Зараз вчені можуть зазирнути в геном виду і скласти картину еволюційних змін, що відбувались протягом поколінь.
«Знання більше про еволюційну історію отруйних видів може допомогти нам прийняти більш цілеспрямовані рішення щодо потенційного використання сполук отрути при лікуванні хвороб».
Манде Холфорд
Холфорд продовжує: «Нові середовища, розвиток стійкості до отрути у здобичі та інші фактори можуть спричинити еволюцію виду, щоб вижити. Ці зміни можуть утворити нові сполуки - деякі з них можуть виявитися надзвичайно корисними у розробці ліків ".
В даний час Управління з контролю за продуктами та ліками (FDA) затвердило лише шість препаратів, отриманих з отрути. Це, вважають Холфорд та його колеги, лише вершина айсберга.
Через багате різноманіття природних отрут та їх високу специфічність вони можуть бути корисними шаблонами для дизайнерів ліків.
Майбутнє досліджень отрут
У новій роботі розглядається кілька прикладів того, де отрута може виявитися корисною. Наприклад, пептиди, отримані з отруйної актинії, можуть допомогти у лікуванні аутоімунних захворювань, націлюючи конкретні іонні канали на Т-клітини.
Крім того, нейротоксини, отримані з Conus magus - вид морських равликів - може забезпечити ефективне лікування хронічного болю, який не викликає звикання.
Інший приклад - смертельний скорпіон, який виробляє хлоротоксин; це вибірково зв'язується зі злоякісними клітинами, що робить його корисним для означення пухлинних клітин перед операцією, щоб забезпечити видалення всієї ракової тканини.
Хлоротоксин також вивчався як потенційний транспортний засіб для транспортування протипухлинних препаратів до цілі.
Згідно з повідомленням, токсини павуків колись можуть дати фермерам екологічно чистий спосіб позбавити врожаї від шкідників. Замість традиційних інсектицидів широкого спектра дії, які можуть бути токсичними для інших тварин і накопичуватися у водотоках, природні пестициди на основі білків є надзвичайно специфічними для своїх цільових видів та біологічно розкладаються.
Venom насолоджується відродженням популярності, але використання цих токсинів як ліків не є новиною. Перший записаний приклад був переданий істориком Аппіаном з Олександра більше 2000 років тому.
За його словами, після того, як Мітрідат отримав поранення меча в ногу, скіфські лікарі врятували йому життя, застосувавши "невелику кількість отрути степової гадюки", яка зупинила кровотечу.
Як зазначає один автор, "древні скіфські цілителі не були б здивовані, дізнавшись, що кристалізована отрута [...] зараз є основним експортом у відділення швидкої допомоги по всьому світу".
У Venom ще багато секретів, які потрібно розкрити, і технологічний прогрес допоможе нам неухильно розгадати їх. Зростаюче поле отрути, безумовно, слід спостерігати.
