Śmiertelne jady mogą napędzać postęp w medycynie
Pomimo szybkiego tempa badań, nadal istnieje wiele chorób, których leczenie jest niemożliwe. Artykuł opublikowany niedawno w czasopiśmie Nauka, pyta, czy jad może pomóc w projektowaniu innowacyjnych metod leczenia.
Jadowite rośliny i zwierzęta są niezwykle powszechne - według autorów stanowi 15% bioróżnorodności Ziemi - zajmując każdą niszę ekologiczną i siedlisko.
Od robaków po jaszczurki i od pajęczaków po ssaki, jad okazał się zwycięskim narzędziem w walce o przetrwanie.
Jad jest tak skuteczny, że w rzeczywistości ewoluuje niezależnie w różnych gatunkach; ale czy możemy okiełznać te toksyny i wykorzystać je na naszą korzyść?
Do niedawna zbieranie jadu i rozcinanie go na poziomie molekularnym było trudne; wiele jadowitych zwierząt jest małych, co utrudnia ich zbieranie. Ponadto jad jest często skomplikowanym koktajlem chemikaliów.
Jednak to się powoli zmienia, ponieważ technologia stale się poprawia, a jej pełny potencjał nabiera ostrości.
Postępy otwierają nowe drzwi
Główny autor badania Mandë Holford z Graduate Center na City University of New York i Hunter College - oba w Nowym Jorku w stanie Nowy Jork - uważa, że toksyczne zwierzęta mogą zawierać wskazówki dotyczące leczenia szeregu chorób, w tym cukrzycy i chorób autoimmunologicznych i przewlekły ból.
Pewne przełomy technologiczne pomogły uzyskać lepszy wgląd w jad. Na przykład postępy w omice - identyfikacji i kwantyfikacji cząsteczek biologicznych tworzących organizm - zapewniają głębszy wgląd.
Naukowcy mogą teraz zajrzeć do genomu gatunku i nakreślić obraz zmian ewolucyjnych, które zachodziły przez pokolenia.
„Więcej informacji o ewolucyjnej historii gatunków jadowitych może pomóc nam w podejmowaniu bardziej ukierunkowanych decyzji dotyczących potencjalnego wykorzystania związków jadu w leczeniu chorób”.
Mandë Holford
Holford kontynuuje: „Nowe środowiska, rozwój odporności na jad ofiary i inne czynniki mogą spowodować ewolucję gatunku w celu przetrwania. Te zmiany mogą doprowadzić do powstania nowych związków - z których niektóre mogą okazać się niezwykle przydatne w opracowywaniu leków ”.
Obecnie Agencja ds. Żywności i Leków (FDA) zatwierdziła tylko sześć leków pochodzących z jadu. Holford i współpracownicy uważają, że to tylko wierzchołek góry lodowej.
Ze względu na bogatą różnorodność naturalnych jadów i ich wysoką specyficzność mogą być przydatnymi szablonami dla projektantów leków.
Przyszłość badań nad jadami
W nowym artykule omówiono kilka przykładów, w których jad może okazać się przydatny. Na przykład peptydy pochodzące z jadowitego ukwiału morskiego mogą pomóc w leczeniu chorób autoimmunologicznych poprzez celowanie w określone kanały jonowe w limfocytach T.
Również neurotoksyny pochodzące z Conus magus - gatunek ślimaka morskiego - może być skutecznym leczeniem przewlekłego bólu, nie powodującego uzależnienia.
Innym przykładem jest skorpion łowca śmierci, który wytwarza chlorotoksynę; to wiąże się wybiórczo z komórkami złośliwymi, dzięki czemu jest przydatne do wskazywania komórek nowotworowych przed operacją, aby zapewnić usunięcie całej tkanki rakowej.
Chlorotoksyna była również badana jako potencjalny nośnik transportu leków przeciwnowotworowych do celu.
Według raportu toksyny pająków mogą pewnego dnia przynieść rolnikom ekologiczny sposób na pozbycie się szkodników. Zamiast tradycyjnych insektycydów o szerokim spektrum działania, które mogą być toksyczne dla innych zwierząt i gromadzić się w ciekach wodnych, naturalne pestycydy na bazie białka są wysoce specyficzne dla gatunków docelowych i ulegają biodegradacji.
Popularność jadu odradza się, ale używanie tych toksyn jako leku nie jest niczym nowym. Pierwszy odnotowany przykład został przekazany przez historyka Appiana z Aleksandra ponad 2000 lat temu.
Według niego, po tym, jak Mitrydates otrzymał ranę mieczem w nogę, scytyjscy lekarze uratowali mu życie, stosując „niewielką ilość jadu żmii stepowej”, która zatrzymała krwawienie.
Jak zauważa jeden z autorów, „Starożytni scytyjscy uzdrowiciele nie byliby zaskoczeni, gdyby dowiedzieli się, że skrystalizowany jad […] jest obecnie głównym produktem eksportowym na pogotowie ratunkowe na całym świecie”.
Venom wciąż ma wiele tajemnic do ujawnienia, a postęp technologiczny pomoże nam je stale rozwikłać. Z pewnością warto obserwować rozwijające się pole jadów.
