Znajdź zawartość

Na Uniwersytecie Kalifornijskim w Davies trwają prace nad nowym typem środka przeciwbólowego. Jego źródłem ma być jad ptasznika. Badania prowadzone są przez grupę pod kierunkiem profesorów Vladimira Yarova-Yarovoya i Heike Wulff to część projektu, w ramach którego Amerykanie chcą zmniejszyć uzależnienie od opioidów i stworzyć nieopioidowe środki przeciwbólowe. Uczeni próbują tak zmienić toksyczne peptydy, by działały one przeciwbólowo. Pająki i skorpiony przez miliony lat ewolucji udoskonalały peptydy, białka i inne trucizny oparte na małych molekułach. My próbujemy z tego korzystać. Ten sam jad, który może powodować ból i dysfunkcje neurologiczne, może również pomóc w lepszym funkcjonowaniu nerwów i zredukować uczucie bólu, mówi profesor Bruce Hammock. Szacuje się, że chroniczny ból dotyka około 20% dorosłych Amerykanów, a 11 milionów mieszkańców USA doświadcza chronicznego bólu o dużym wpływie na życie. Definiowany tak jest ból, który twa co najmniej 3 miesiące i znacząco ogranicza czynności życiowe, uniemożliwiając np. pracę poza domem, chodzenie do szkoły czy wykonywanie czynności domowych. Osoby cierpiące na takie rodzaj bólu mają do wyboru bardzo mało nieopioidowych środków przeciwbólowych. W przypadku silnego bólu środki takie jak ibuprofen czy aspiryna nie działają. Opioidy są wystarczająco silne, jednak tutaj mamy problem ze wzrastającą tolerancją organizmu na ich działanie i z uzależnieniem, mówi Wulff. Nadmiernie użycie opioidów to w ostatnich latach coraz poważniejszy problem z USA. W 2019 roku niemal 50 000 amerykanów zmarło z powodu przedawkowania tych środków. Naukowcy, próbując znaleźć silne nieuzależniające środki przeciwbólowe przyglądają się kanałom sodowym, które odgrywają kluczową rolę w przesyłaniu sygnałów do nerwów i mięśni. U ludzi zidentyfikowano 9 różnych typów takich kanałów i oznaczono je numerami od Nav1.1 do Nav1.9. Najbardziej interesuje ich Nav1.7, gdyż to on jest kluczowym źródłem sygnałów bólowych. Okazuje się, że jad chilijskiego ptasznika z gatunku Thrixopelma pruriens blokuje transmisję w kanale Nav1.7. Istnienie tego inhibitora Nav1.7 daje nadzieję, na opracowanie środka, który będzie równie skuteczny jak opioidy, ale nie będzie uzależniał, mówi Wulff. Problem w tym, że proteina, która w swojej naturalnej formie blokuje Nav1.7 nie czyni tego wyłącznie w nerwach czuciowych. Blokuje go wszędzie, również w mięśniach i mózgu, co może mieć tragiczne skutki. Dlatego też naukowcy próbują tak zmodyfikować toksynę pająka, by blokowała ona ból, ale nie niosła skutków ubocznych. W tym celu wykorzystują program komputerowy Rosetta, opracowany na University of Washington. To złożone oprogramowanie do modelowania cząstek. Za pomocą Rosetty możemy an ekranie komputera modyfikować naturalny peptyd, starając się nadać mu właściwości terapeutyczne. Już uzyskaliśmy peptydy, które dorównują morfinie, ale nie mają skutków ubocznych opioidów, cieszy się Yarov-Yarovoy. Dotychczasowe prace dają niezwykle obiecujące efekty, jednak wyłącznie na poziomie obliczeniowym. Nowe peptydy należy jeszcze zsyntetyzować, przetestować na zwierzętach i jeśli wyniki tych testów wypadną pozytywnie, można będzie rozpocząć testy na ludziach. Naukowcy oceniają, że minie co najmniej 5 lat zanim potencjalny nowy lek trafi na rynek. « powrót do artykułu

Wiele ludzi jest uczulonych na koty. Niewykluczone, że wydzielanie alergenu jest reakcją obronną kotów przed drapieżnikami. Tak przynajmniej sugerują badania przeprowadzone przez profesora Bryana Fry z University of Queensland. W Cikananga Wildlife Rescue Centre Fry badał jedynego jadowitego przedstawiciela naczelnych, kukanga. Kukangi to jedyne naczelne posługujące się jadem, a mimo to są w dużej mierze niezbadane. Są często przedmiotem nielegalnego handlu, mówi uczony. Kukangi wykorzystują swój jad głównie w walce z innymi kukangami, powodując u przeciwnika długo gojące się rany. Gdy jednak kukang ugryzie człowieka, u ugryzionego pojawiają się objawy podobne do wstrząsu anafilaktycznego, dodaje Fry. Największe jednak zaskoczenie przyniosła analiza jadu kukangów. Przeanalizowaliśmy sekwencję DNA białka z jadu i okazało się, że jest ona identyczna, jak proteina w alergenie kotów. Koty wydzielają tę proteinę i pokrywają nią swoje futro. Dlatego też u ludzi występuje reakcja alergiczna, mówi naukowiec. Uczeni wysunęli hipotezę, że skoro kukangi wykorzystują tę proteinę do obrony, to dokładnie tak samo może być z kotami. To, że wielu ludzi ma alergię na koty może nie być przypadkiem. To może być mechamizm obronny przed drapieżnikami. Broń w postaci zdolności do wywołania reakcji alergicznej może nie być ograniczona tylko do kukangów. Mogła też wyewoluować u kotów. Chcemy tę hipotezę sprawdzić podczas kolejnych badań. Naukowciec zauważa, że u ludzi alergia na koty jest tak rozpowszechniona, że tylko niezwykły zbieg okoliczności mógłby spowodować, że taka reakcja jest przypadkowa. To spostrzeżenie otwiera pole do dalszych badań. Ludzie cierpią bowiem też na alergie np. na produkty pszczele. Być może powodny mechanizm obronny występuje też u pszczół i innych zwierząt. « powrót do artykułu

Stożki polują na ryby za pomocą jadu, który zawiera szybko działającą insulinę. Ofiara doznaje wstrząsu hipoglikemicznego. Unieruchomiona jest połykana w całości przez drapieżne ślimaki. Zespół z Uniwersytetu Utah opisał szczegóły działania insulin stożków, przybliżając w ten sposób perspektywę opracowania szybko działających insulin dla diabetyków. Te ślimaki rozwinęły strategię obezwładniania ofiar za pomocą ~200 związków. Jednym z nich jest insulina - opowiada prof. Helena Safavi-Hemami. Cząsteczka insuliny składa się z 2 łańcuchów polipeptydowych A i B. Łańcuch B jest konieczny do aktywacji receptora insulinowego. Ponieważ cząsteczki insuliny agregują w dimery i heksamery, nim hormon będzie mógł obniżyć poziom cukru we krwi, musi przejść kilka przemian. Chory z cukrzycą typu 1. nie wytwarza insuliny i codziennie musi sobie robić zastrzyki z tym hormonem. Mimo dekad badań, produkowana insulina nadal zawiera łańcuch B do aktywacji receptorów, co opóźnia działanie leku o 30-90 minut. Safavi-Hemami badała działanie 7 sekwencji insulinowych 3 gatunków stożków: stożka geograficznego (Conus geographus), C. tulipa i C. kinoshitai. Okazało się, że każdy z gatunków wytwarza insulinę o nieco innej budowie. Mimo tych różnic wszystkie działają bardzo szybko, bo brakuje im "lepkiej" części łańcucha B ludzkiej insuliny. Ewolucja mogła być siłą napędową, zwiększającą molekularną różnorodność cząsteczek toksyn wykorzystywanych przez stożki do polowania - wyjaśnia dr Dannt Hung-Chieh Chou. Ekipa testowała wpływ sekwencji insulinowych na danio pręgowanych i myszach; by wywołać u zwierząt objawy cukrzycy typu 1., podano im streptozotocynę. Okazało się, że poziom cukru we krwi skutecznie obniżały Con-Ins T1A stożka C. tulipa, Con-Ins G1 stożka geograficznego oraz Con-Ins K1 C. kinoshitai. Posługując się liniami komórkowymi, naukowcy wykazali, że sekwencje potrafią się wiązać i aktywować ludzki receptor insuliny (dzieje się tak, mimo że brakuje im części łańcucha B występującej w naszym hormonie). Niestety, sekwencje działają 10-20 razy słabiej od ludzkiej insuliny. Wg Safavi-Hemami, każda unikatowa konfiguracja zapewnia nieco inną matrycę, którą można wziąć pod uwagę, projektując szybciej działające leki. « powrót do artykułu