De, der har brug for medicin til behandling af kræft, diabetes og forhøjet blodtryk, kan snart have en grund til at takke en slange.
Fotokredit: dominqs
Disse toksiner er målrettet mod normale biologiske processer i slanger 'bytte, såsom blodkoagulation eller nervecelle-signalering, og forhindrer dem i at fungere korrekt.
Nu har forskere opdaget, at toksinerne, der gør slang og firbengift dødbringende, kan udvikle sig tilbage til helt ufarlige molekyler, hvilket øger muligheden for, at de kunne udvikles til medicin. Dr. Nicholas Casewell gjorde forskningen ved Liverpool School of Tropical Medicine, og han er nu på Bangor University. Han sagde:
Vores resultater viser, at udviklingen af gifte er en rigtig kompleks proces. Slangens glandkirtel ser ud til at være en smeltedigel til udvikling af nye funktioner for molekyler, hvoraf nogle er tilbageholdt i gift for at dræbe bytte, mens andre fortsætter med at tjene nye funktioner i andre væv i kroppen.
Forskere har længe erkendt, at den måde, toksiner fungerer på, gør dem til nyttige mål for lægemiddeludvikling. Men det faktum, at de er skadelige, udgør et problem. Dette betyder, at lægemiddeludviklere har været nødt til at ændre toksiner for at bevare deres styrke og gøre dem sikre til stofbrug.
Et sådant lægemiddel kaldet C laptopril, der behandler forhøjet blodtryk, blev udviklet ud fra en forbindelse i lanshoved-vipergift, som katastrofalt sænker blodtrykket i byttet. Men dens kemiske struktur måtte ændres for at gøre det sikkert at bruge som et lægemiddel.
Men forskernes opdagelse af, at der kan være mange ufarlige versioner af giftstoffer i en slangekrop, åbner døren til en helt ny æra med opdagelse af medikamenter.
Fotokredit: Tambako the Jaguar
Proteiner fra giften kan være værdifulde, fordi de består af, hvad forskere kalder bioaktive proteiner. De er allerede målrettet mod metaboliske processer, og det er netop det, du har brug for medicin til. Casewell sagde:
Så snarere end at udvikle syntetiske forbindelser til medicin, antyder vores fund, at du kan screene disse ufarlige proteiner mod det mål, du er interesseret i. Det betyder at du bruger naturlige produkter.
Slangeforskere var opmærksomme på, at giftstoffer udvikler sig fra ufarlige molekyler, der udfører temmelig jordiske job andre steder i kroppen. Men indtil nu havde de antaget, at dette var en envejs proces.
Gift har udviklet sig uafhængigt mange forskellige tidspunkter i forskellige skabninger. Dens rolle ses stort set som et middel, som dens ejer kan fodre eller beskytte sig mod rovdyr.
Men bytter af slanger og krybdyr har en tendens til at udvikle modstand mod gift, hvilket betyder, at gifte kontinuerligt skal udvikle sig for at forblive effektive. Casewell sagde:
Giftige giftgifter er de mest hurtigt udviklende proteiner, der nogensinde er identificeret.
Casewell og kolleger fra Bangor University og det australske nationaluniversitet brugte for nylig offentliggjorte gensekvenser fra Garter-slangen og den burmesiske python i deres undersøgelse. De sammenlignede disse sekvenser med sekvenserne fra giftkirtler i en lang række slanger og firben og konstruerede et evolutionært træ til at finde ud af forholdet mellem de forskellige sekvenser.
De fandt ud af, at nogle proteiner snarere end at blive fast i giftkirtlen, udvikler sig tilbage til ufarlige molekyler for at udføre forskellige roller i kroppen. Casewell forklarede:
Alle havde antaget, at disse rekrutteringer fra almindelige proteiner til giftige proteiner var sjældne. Men nu ved vi, at processen muligvis ikke er så sjælden, og den går baglæns.
Dr. Wolfgang Wüster fra Bangor University, en medforfatter af undersøgelsen sagde:
Mange slangegiftstoffer er målrettet mod de samme fysiologiske veje, som læger gerne vil målrette mod behandling af forskellige medicinske tilstande. At forstå, hvordan toksiner kan tæmmes til ufarlige fysiologiske proteiner, kan hjælpe med at udvikle kurer fra gift.
Forskernes fund blev offentliggjort i Naturkommunikation den 18. september 2012.