Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Jadowite ślimaki morskie nieustającym źródłem potencjalnych leków przeciwbólowych
13.07.2015 , Tagi: konotoksyny, leki przeciwbólowe, jad
Jadowite ślimaki morskie nieustającym źródłem potencjalnych leków przeciwbólowych
Naturalne substancje pochodzenia zwierzęcego od zawsze były obiektem zainteresowania naukowców szukających nowych sposobów, by leczyć rozmaite choroby i schorzenia, między innymi przewlekły ból. Jednym z bogatszych źródeł różnych rodzajów jadu są organizmy wodne, w tym jadowite ślimaki morskie. Najnowsze doniesienia mówią o nawet tysiącach nowych toksyn peptydowych, które udało się ostatnio zidentyfikować w jadzie ślimaków Conus episcopatus. To jeden z 700 gatunków ślimaków występujących powszechnie na wybrzeżach Australii.

Ślimaki z rodziny Conidae to niezwykle niepozorne morskie stworzenia o pięknych muszlach. Nie doceniamy nie tylko skali szkód jakie mogą nam wyrządzić swoim jadem, ale również tego, jak zbawienne dla naszego funkcjonowania substancje  może on zawierać. Już w 2010 roku naukowcom na Uniwersytecie w Queensland udało się pozyskać z jadu tych ślimaków morskich leki przeciwbólowe nowej generacji. Uczeni z tamtejszego Instytutu Nauk Biomolekularnych uzyskali wtedy połowę z nagród specjalnych Queensland Health and Medical Research Awards. Nowy lek, którego główną składową stanowiły peptydy z rodziny konotoksyn okazał się być silniejszy od morfiny. Ponadto nie miał tak silnego działania uzależniającego. Co więcej, podczas badań przeprowadzonych rok później profesor Richard Lewis z tamtejszego Uniwersytetu wykazał specyficzny model adaptacji ślimaków do warunków otoczenia. W stanie zagrożenia używają one jadu, który silnie paraliżuje i może być śmiertelny również dla człowieka. Natomiast kiedy chcą jedynie porazić ofiarę wydzielają znacznie mniej toksyczne substancje, z których można izolować potencjalne składniki leków przeciwbólowych.

 

 

Aparat jadowy ślimaka z rodziny Conidae (żródło:biologicalexceptions.blogspot.com)

 

Jad ślimaków jest mieszaniną złożona z różnego typu białek, których wspólnym mianownikiem jest bogactwo sekwencji cysteinowych. Ocenia się, że w sumie ślimaki z gatunku Conidae mogą pochwalić się zbiorem ponad 70 tysięcy bioaktywnych  toksyn, spośród nich blisko 2 tysiące są  już w pełni zidentyfikowane. Zasadą działania peptydów wyizolowanych z jadu ślimaków z rodziny Conidae jest blokowanie określonych neuroprzekaźników na synapsach komórek nerwowych. W wyniku tego są one w stanie uśmierzyć ból innych organizmów, w tym dużych ssaków. To substancje o szybkim działaniu paralitycznym, które dzięki swoim właściwościom są zdolne do modulowania specyficznych, heterologicznych receptorów membranowych, jonowych kanałów i transporterów.W warunkach naturalnych ślimaki używają ich do sparaliżowania ofiary, tymczasem my możemy wykorzystać je na przykład do leczenia silnego bólu neuropatycznego.

Najnowsze doniesienia mówią  o kolejnym przełomie w zakresie identyfikacji i poznania funkcji tych toksyn. Dokonali go w tym roku naukowcy z Uniwersytetu w Queensland.  Z użyciem nowych metod bioinformatycznych i biochemicznych udało się bowiem zidentyfikować kolejne substancje będące elementami jadu. Analizy ich struktur, aktywności i składu pozwoliły wyodrębnić sześć cząsteczek o znanych strukturach trójwymiarowych, które są potencjalnymi strukturami wiodącymi w poszukiwaniu nowych, lepszych od dotychczasowych leków przeciwbólowych. We wcześniejszych badaniach pominięto takie cechy jak bogactwo i zmienność sekwencji toksyn o niskiej ekspresji, co udało się teraz zmienić wraz z nowymi szeroko zakrojonymi badaniami proteomicznymi i transkryptomicznymi. Pozwoliły one w znacznie większym stopniu okiełznać arsenał toksyn jakimi dysponuje ślimak Conus episcopatus.

Wynikiem nowego podejścia było zidentyfikowanie tysięcy nowych konotoksyn, wśród których udało się znaleźć zarówno takie, które już zostały zaakceptowane przez FDA, jak i te będące obecnie w trakcie badań klinicznych. Udało się również zidentyfikować i takie, które muszą zostać poddane dalszym szczegółowym badaniom w celu głębszego poznania ich właściwości. Tak więc temat toksyn zawartych w jadzie ślimaków będzie zapewne jeszcze powracał, a naukowcy z Queensland na pewno nie powiedzieli ostatniego słowa w tej kwestii.

 

Natalia Martuzalska

Źródła

Vincent Lavergne, Ivon Harliwong, Alun Jones, David Miller, Ryan J. Taft, and Paul F. Alewood. Optimized deep-targeted proteotranscriptomic profiling reveals unexplored Conus toxin diversity and novel cysteine frameworks. PNAS 2015 ; published ahead of print July 6, 2015.

 

Evolution of separate predation- and defence-evoked venoms in carnivorous cone snails.Sébastien Dutertre, Ai-Hua Jin, Irina Vetter, Brett Hamilton, Kartik Sunagar,Vincent Lavergne, Valentin Dutertre, Bryan G. Fry, Agostinho Antunes, Deon J. Venter, Paul F. Alewood & Richard J. Lewis. Nature Communications 5,Article number:3521.Published 24 March 2014.

KOMENTARZE
news

<Styczeń 2019>

pnwtśrczptsbnd
31
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
25
26
27
28
29
30
31
1
2
3
Newsletter