10 смертельно опасных существ, которые используются в терапевтических целях
В животном мире яркие, блестящие цвета обычно означают опасность — не подходи! Однако некоторые учёные сознательно игнорируют эти явные сигналы по одной важной причине: яды животных оказались бесценными источниками новых средств от хронических болей, диабетов и даже рака. Ниже приведен список из десяти смертельно опасных животных, используемых наукой для лечения людей.
Пятнистый древолаз
Большинство животных в этом списке являются ядовитыми, то есть они передают токсины хищникам или жертве с помощью впрыскиваний, например, укусов или жал. Однако ядовитые лягушки, как об этом говорит их название, сами являются ядовитыми, то есть их яд передаётся путём всасывания.
Но эти цветные лягушки на самом деле сами не вырабатывают свой яд. В действительности, они крадут свой яд у поедаемых ими насекомых, например, муравьёв и сколопёндр. Как только эти лягушки съедают свою норму, они выделяют переработанные токсины через свою ярко окрашенную кожу, отпугивающую хищников. Как же эти лягушки помогают в медицинских исследованиях?
В частности, один вид этой лягушки, Epipedrobates tricolor, использовался при создании неопиатного анальгетика. Говоря простым языком, это означает, что токсины, выделяемые этим видом лягушки, были исследованы, модифицированы и синтезированы в не вызывающее привыкания болеутоляющее, названное в честь лягушки «эпибатидин».
Но вы, вероятно, не получите от врача рецепт на приём двух лягушек каждые четыре часа в ближайшее время. Эпибатидин всё ещё был токсичным для крыс даже в малых, лечебных дозах, поэтому его перестали использовать.
Другое семейство лягушек, Dendrobatidae, оказалось перспективным в исследованиях по разработке препаратов для подавления аппетита, мышечных релаксантов и сердечных стимуляторов. Так что наши лягушачьи друзья всё же однажды могут появиться в наших аптечках.
Морская анемона
Почти все мы немного знакомы с морскими анемонами (или актиниями), хотя бы по мультфильму «В поисках Немо» производства студии Pixar. В этом мультфильме Марлин и Немо, две рыбы-клоуна, приглашают домой морскую анемону, потому что они защищёны от её яда, в отличие от её естественных врагов. Хотя всего лишь 10 видов анемон имеют такие симбиотические отношения с рыбами-клоунами, все они являются ядовитыми. Однако очень немногие из них способны проткнуть кожу человека.
Морские анемоны уже полезны для других животных, но потенциально они также могут быть полезными и для нас. Базирующаяся в Сиэтле биотехнологическая компания Kineta в настоящее время находится на второй фазе клинических исследований лекарственного препарата под названием далазатид, полученного на основе яда морской анемоны. Этот препарат предназначен для людей, страдающих аутоиммунными заболеваниями типа псориаза и рассеянного склероза, потому что он избирательно блокирует белые клетки крови.
В чём заключается важность этого препарата? Традиционные методы лечения аутоиммунных заболеваний, например, химиотерапия в случае болезни Крона, требуют подавления всей иммунной системы. В результате, больные, проходящие эти виды лечения, подвергаются высокому риску заражения вторичными инфекциями. Даже такая лёгкая болезнь, как простуда или грипп, потенциально могут быть смертельно опасными при сильно ослабленной иммунной системе. Однако мишенью далазатида являются только болезнетворные клетки, а остальная часть иммунной системы остаётся нетронутой и может защищать организм от инфекций.
Гила-монстр
Несмотря на впечатляющее название единственной ядовитой ящерицы в США, гила-монстр, также известный как аризонский ядозуб, не является смертельно опасным для людей. Укус этой ящерицы вызовет сильную боль и кровотечение, и вам будет трудно её оторвать, но ядовитая слюна гила-монстра на самом деле может принести людям больше пользы, чем вреда.
Один компонент её яда, эксендин-4, стал основой для целого класса новых препаратов для лечения диабета второго типа. Естественно, возникает вопрос о том, почему слюна ящерицы помогает людям, страдающим от инсулиновой резистентности. В конце концов, кажется, что между ними нет ничего общего. Однако ответ на этот вопрос заключается в уникальном метаболизме гилы, а также её механизмах выживания. В естественных условиях этот вид ящерицы питается всего 5-10 раз в год.
Эксендин-4 также очень похож на человеческий белок, GLP-1 (глюкагоноподобный пептид-1), который помогает организму регулировать производство инсулина. Лекарство, полученное из этого белка, Byetta (эксенатид), помогает диабетикам поддерживать нормальные уровни глюкозы. Оно также способствует снижению веса и уменьшению аппетита. Эксенатид одобрен FDA (Управление по контролю за продуктами и лекарствами) и прописывается в виде самостоятельных инъекций.
Чакская филломедуза
Чакская филломедуза выделяет ряд белков через кожу, в том числе парафиновое масло, что объясняет её английское название и позволяет ей снижать потери воды через кожу. Эта лягушка также выделяет галлюциногенный яд, который вызывает тахикардию, рвоту и гиперчувствительность.
Яд этой лягушки имеет сложный состав. Но один из идентифицированных белков, дермофин, в 40 раз сильнее морфия, а также вызывает намного меньшую зависимость.
Кроме своих болеутоляющих свойств, эти белки на самом деле могут ограничивать рост кровеносных сосудов. Хотя это может не казаться полезным, оказывается, что это очень хорошая вещь в лечении рака. После достижения определённого размера большинству раковых опухолей нужно, чтобы кровеносные сосуды доставляли необходимые питательные элементы и кислород. Поэтому, контролирование роста и размера кровеносных сосудов, снабжающих опухоли, на самом деле может позволять врачам заморить их холодом.
Чилийский розовый птицеед
Мышечная дистрофия представляет собой неизлечимое генетическое заболевание. Все методы лечения имеют симптоматический характер, что приводит к деградации мышц и, в конечном счёте, к параличу и инвалидному креслу. Эта ужасная болезнь диагностируется в детстве и существенно сокращает срок жизни больного.
Но благодаря одомашненному пауку группы исследователей вскоре может появиться эффективное средство от этого заболевания. Чилийского розового птицееда, которого эти исследователи считали своим талисманом и который, в конце концов, привел их к поразительному открытию, звали Рози.
Яд этого паука содержит белок под названием GsMTx4. В ходе исследований эта группа учёных обнаружила, что этот белок может предотвращать разрушение организмом своей собственной мышечной массы путём отрезания определённых путей к поражённым клеткам.
Фактически, исследование, проведённое на дистрофических мышах, показало, что, при лечении этим белком сила мышей, в сущности, увеличивалась. Кроме того, было обнаружено, что этот белок был совершенно неядовитым для мышей.
Этот метод лечения в некоторой степени является революционным, потому что он не связан с генетикой. Он лечит симптомы болезни, а не её причину. Поэтому, хотя он не гарантирует полного выздоровления, он может повышать качество жизни больных и помогать им бороться с симптомами этого заболевания.
Палестинский жёлтый скорпион
При ультрафиолетовом свете все скорпионы светятся в темноте. Однако один скорпион проливает свет на совершенно другую область: лечение рака.
Это членистоногое, более известное под названием палестинского желтого скорпиона, стало объектом исследований из-за содержащегося в его яде хлоротоксина. Этот токсин является уникальным, потому что он прикрепляется только к раковым клеткам и не трогает здоровые клетки.
В чём же его важность? Так как хлоротоксин прикрепляется только к раковым клеткам, его можно использовать для того, чтобы делать опухоли более заметными. Подобно тому, как сам скорпион светится при ультрафиолетовом освещении, в хлортоксин можно добавлять краситель и тем самым освещать раковые клетки.
Это позволяет хирургам лучше видеть опухоли, которые во время операций, в сущности, становятся невидимыми. Поскольку инфракрасный свет невидим для человеческого глаза, хирургам всё равно приходится использовать специальный экран, чтобы увидеть подсвеченные опухоли. Но этот метод лучше, чем двухмерный снимок МРТ, который обычно используется в этих случаях.
Метод окрашивания опухолей уже успешно использовался в ряде хирургических операций и будет подвергаться дополнительным тестам и испытаниям. Через несколько лет все мы сможем сиять, как скорпионы.
Фугу
Боль является проблемой, и болеутоляющие до конца не решают её, поскольку они являются опиатами, препаратами, к которым можно очень быстро привыкнуть.
Для людей, страдающих от хронических болей, например, болей при артрите или раке, опиаты могут быть полезными. Но они также могут создавать для них новые проблемы, связанные с привыканием.
Особенно трудно бороться с раковыми болями, потому что их причину не всегда можно устранить. При тензионной головной боли давление обычно можно снизить с помощью массажа или других методов расслабления. Но при раке боль обычно вызывается давлением опухоли на чувствительные нервы. Если её не удалить, опухоль продолжает давить, и боль становится хронической.
А как же с этим связана рыба фугу? В Японии фугу (Tetraodontidae) представляет собой строго регламентируемый деликатес. Это объясняется тем, что эта рыба содержит смертельный нейротоксин под названием тетродотоксин (TTX), из-за которого каждый год умирает по несколько человек. Тетродотоксин является паралитическим ядом, то есть он поражает нервную ткань и, в конце концов, парализует жертву.
Нервная ткань отвечает за наши болевые ощущения, и, как показали исследования, в малых дозах тетродотоксин может блокировать сигналы от нервной ткани без её повреждения. Кроме того, тетродотоксин не вызывает привыкания. Поэтому люди, мучающиеся от хронических болей, могут принимать его, не боясь стать от него зависимым на всю оставшуюся жизнь. Созданный на основе тетродотоксина препарат под названием Тектин сейчас находится в третьей фазе исследований, фазе, предшествующей подаче препарата на одобрение FDA.
Обыкновенная жарарака
Наш скользкий друг входит в этот список не из-за своей потенциальной способности спасать жизни людей. Обыкновенная жарарака была там и уже делала это. Однако, в отличие от большинства существ в этом списке, лечебные свойства её яда не имеют отношения к боли.
Ингибиторы АПФ используются для лечения гипертонии. Гипертония может вредить сердцу и артериям и, в конце концов, приводить к смерти. До открытия ингибиторов АПФ гипертонию лечили немного необычными методами, в том числе введением больному препаратов для повышения температуры, которые косвенным образом могут понижать кровяное давление.
Оказывается, что обыкновенная жарарака убивает свою жертву с помощью специфического соединения в её яде. Это вещество вызывает у жертвы резкое понижение кровяного давления, в результате чего она теряет сознание. Этим соединением является ингибитор АПФ. В малых дозах оно увеличивает диаметр кровеносных сосудов и тем самым снижает кровяное давление.
Яд обыкновенной жарараки и окружающие его открытия позволили производить такие лекарства, как каптоприл, которое назначается пациентам, страдающим гипертонией.
Улитка конус
Укус нашего третьего морского существа, несомненно, хуже его кожи. Эта улитка имеет похожее на шприц жало, используемое ею для впрыскивания яда в своих жертв, которые варьируются от крошечных морских червей до бентосоядных рыб. Яд парализует жертву и позволяет улитке съесть столько, сколько ей надо.
Яд более крупных улиток может быть смертельным для человека. Но учёные выделили из яда этой улитки один болеутоляющий белок под названием зиконотид, который в 1000 раз сильнее морфия. Сейчас в продаже есть препарат, изготовленный на основе этого белка, который называется Приалт.
Бразильский странствующий паук
Все мы слышали рекламу: обращайтесь к врачу, если ваша эрекция длится больше четырёх часов. Однако в этот раз предупреждение связано с пауком, а не с пузырьком таблеток.
Бразильский странствующий паук может похвастаться размахом лап, достигающим 13 сантиметров. В возбуждённом состоянии он может становиться на задние лапы так, словно он напрашивается на драку. Но, возможно, самым страшным в этом пауке является побочный эффект его укуса: у мужчин яд этого паука вызывает 4-часовую эрекцию, которая может привести к летальному исходу.
В связи с этим необычным побочным эффектом учёные изучают яд этого паука на предмет его использования для лечения эректильной дисфункции, особенно в случаях, когда Виагра не помогает. Так что хотя этот паук не спасает жизни, очень скоро он может их улучшить.