Miten Kartion Etana on Tappava Myrkky Voi Auttaa Meitä Rakentamaan Parempia Lääkkeitä
luonnossa, kartio etanat harppuuna saaliinsa, koska se ui ohi. Laboratoriossa tötteröetana on oppinut vaihtamaan myrkkyä päivälliseksi. Täällä, etana ulottuu sen kärsä ja päästöt laukaus venom latex-putki päällä. Katso lisää kuvia koko kuvaesseestä.,
Kartio etanat ovat innoittaneet ihmisiä vuosisatojen ajan. Rannikkoyhteisöt ovat usein vaihtaneet kauniita kuoriaan kuin rahaa ja laittaneet ne koruihin. Monet taiteilijat, kuten Rembrandt, ovat esitelleet niitä luonnoksissa ja maalauksissa. Nyt tutkijat National Institute of Standards and Technology (NIST) ovat havainneet nämä tappava saalistajat inspiroiva, liian, koska he etsivät uusia tapoja parantaa vanhoja lääketieteellisiä ongelmia käyttämällä myrkyllisiä etanat malleina.,
”Tämä on sama myrkky tappoi dinosaurukset ’Jurassic Park'”, kertoo NIST biokemisti Frank Marí, naurahtaen. ”Se on pelottavaa tavaraa, mutta sitä voimaa voisi käyttää toisenlaiseen hyvään tosielämässä.”
kuten kaikki NIST-tiedemiehet, Marí mittaa asioita. Erityisesti hän mittaa RNA: ta ja siihen liittyviä proteiineja työssä merieläinten sisällä. Koska tekniikka on parantunut vuosien varrella, hän ja hänen tiiminsä on tullut paremmin tutkia, analysoida ja catalog molekyylit töissä joissakin meressä on vähemmän tunnettuja olentoja, mukaan lukien kartio etanat., Tämä vuosi, hänen lab on tehty useita merkittäviä löytöjä niiden myrkky, löytöjä, jotka saattavat lopulta johtaa uusien lääkkeiden vaikeasti hoidettavia sairauksia. Jäljittelemällä tapaa, jolla nämä pienet, Hiljaiset luomukset tuottavat myrkkyä, tiedemiehet voivat ehkä paremmin toimittaa parannuskeinoja.
tiettynä päivänä, María löytyy kävely ylös ja alas rivit pulppuavalla akvaario säiliöt klo Hollings Marine Laboratory Charleston, Etelä-Carolina, tarkkailun 60 yksittäisten kartio etanat, jotka ovat eläneet hänen lab viimeiset 15 vuotta., Kerran viikossa, hän ja hänen henkilökuntansa tekevät eräänlainen herkkä neuvottelu heidän kanssaan, kaupankäynti kuollut kala annos myrkkyä kerätään putkeen ja varastoidaan pois käytettäväksi käynnissä tieteellisissä mittauksissa ja tutkimuksissa.
”kotilot ovat niin epätavallisia”, Marí sanoo. ”He eivät oikeastaan ole kuin mikään muu olento maan päällä, ja heidän kanssaan työskentely on melkein kuin työskentelisi avaruusolennon kanssa. Mutta sekin on hauskaa. Tötteröetana on kuin Karkkikauppa minunlaiselleni.”
yli 800 kotilolajia on tavattu maailmanlaajuisesti, enimmäkseen lämpimämmillä, trooppisilla alueilla., Ne ovat syrjäänvetäytyviä, kasvottomia olentoja eivätkä aggressiivisia, mutta pistävät puolustautuvasti, kun tietämätön kuorenkerääjä noutaa ne. Pienin kartio etanat antavat pisto, joka on suunnilleen yhtä tehokas kuin mehiläisen pisto, mutta pistin suurempi laji voi tappaa aikuisen ihmisen muutamassa tunnissa. Tappavimmista kartio etana on ajateltu olevan ”savuke etana” Indo-Pacific, etana karkeasti pituus miehen peukalon, joka voi tuottaa toksiinia niin vahva, että et vain ole aikaa lopettaa yksi savuke ennen kuolemaa sen hyökkäys.,
vaikka hänen kokoelmaansa kuuluu useita lajeja, Marín erityisalue on purppurakartioetana (Conus purpurascens). Se on olento, yleensä löytyy Itä-Tyynenmeren rannikko vedet pois Gulf of California alas Peruun ja offshore noin Galapagos-Saaret, hitaasti liikkuvat pitkin kivinen pohja, jossa se kasvaa olla muutaman tuumaa pitkä. Kuten kaikki etanat Conus-suvun, nämä yöllisen eläimet ovat yleisiä, mutta usein mennä huomaamatta rento beachgoers.,
Huolimatta omaa hidas taipumuksia, nämä etanat ovat kehittyneet taitavasti metsästää paljon nopeampia eläimiä pimeässä ampumalla yhden harppuuna-niin kuin hammas osaksi muita kotiloita, kaloja ja matoja. Pistoksen jälkeen saalis halvaantuu välittömästi eikä pääse pakoon. Etana vetää sitten hitaasti liikkumattoman aterian kuorensa sisällä sulavaksi, kokonaiseksi. Jokainen hammas hävitetään käytön jälkeen ja korvataan välittömästi toisella. Jotkut kartio etanoita matkustaa noin 20 näitä hampaita upotettu niiden järjestelmien, ladattu ja valmis ammuttavaksi, kun seuraava ateria sattuu uimaan mukana.,
kotoperäisessä tilassaan kartio-etanan myrkky ei tietenkään tekisi hyvää hoitoa ihmisen vaivoihin. Mutta purkamalla sitä pala palalta ja mittaamalla jokainen komponentti molekyylitasolla, Marí ja hänen tiiminsä pyrkivät ymmärtämään ja luetteloimaan, miten jokainen tämän myrkyn osa tekee tehtävänsä.
”niistä on paljon opittavaa”, Marí sanoo.
miksi esimerkiksi kartio-etanan myrkky pystyy tunkeutumaan toisen eläimen hermostoon niin nopeasti? Ja miten se lamauttaa uhrin niin tehokkaasti?, Vielä enemmän kummastuttaa, joitakin yksittäisiä violetti kartio etanat eivät ole myrkyllisiä ollenkaan, mikä Marí mielestä voisi olla liittyvät kehitysvaiheissa etanat.
vastaukset kaikkiin näihin kartio etana kysymyksiä voitaisiin luoda uusia lääkkeitä, jotka liikkuvat läpi potilaan kehon nopeammin ja tehokkaammin, kuten uuden tyyppisiä insuliini diabeteksen hoitoon tai parempia hoitoja neurologisia sairauksia, kuten Alzheimerin. Jotkut ajattelevat, myrkky tutkimus voi tarjota uusia jakelujärjestelmiä huumeita, että tavoitteena on rajoittaa nopeasti leviää syövän muotoja., Toiset haluavat käyttää myrkyn ainesosia riippuvuuden hoitoon. Yksi osa kartio etana myrkky on jopa käytetty anti-rypistyä voiteet nyt markkinoilla, että laittaa valtaa tulehdus töihin ihon alle, puuskuttaen pois ryppyjä ja juonteita ihmisten kasvoja.
paperi juuri julkaistu Tieteellisiä Raportteja, Mari ja hänen tiiminsä käyttää kartio etana myrkkyjä kuten molecular probes tunnistaa tärkeä päällekkäisyys immuuni ja keskushermostoa ihmisillä., Heidän työnsä osoitti ensimmäistä kertaa, että klassinen toksiini—yksi liittyy yleensä keskushermoston voi vaikuttaa myös immuunijärjestelmää, jolloin jotkut solut ovat viestitti tietyllä tavalla, kun tietyt kartio etana peptidejä, joka tunnetaan nimellä conotoxins, kehoon. Uusi tieto voi auttaa kehittämään hoitoja hävittää maha -, rinta-ja keuhkosyöpä syöpiä, sekä valvoa tuberkuloosin, koska kaikki nämä sairaudet laukaista ylituotantoa jotkut solut., Sijaan käyttämällä toksiini kuin todellinen parannuskeino, työ antaisi tiekartan ymmärtää paremmin (ja ehkä valvoa) kasvua ei-toivottuja soluja.
toinen tutkimus julkaistiin äskettäin Journal of Proteomiikka, Mari ja hänen tiiminsä työskentelivät eristäminen ja karakterisointi-entsyymi kartio etana myrkky nimeltä Conohyal-P1. He käyttivät ultrahigh-resoluutioista massaspektrometriä, joka on yksi tehokkaimmista käytettävissä olevista työkaluista proteiinien tunnistamiseen ja laskemiseen näytteessä. Samanlaista entsyymiä esiintyy sekä leijonakaloissa että mehiläisvenomeissa., Yllättävää, että se löytyy myös monta erilaista nisäkkäiden siemennesteen, jossa se auttaa heikentää solun seinät munasarjat ja helpottaa pääsyä sperma ja menestyksekäs lisääntyminen.
”Me tiesimme, että tämä entsyymi pystyi murtamaan solunulkoisen kudosta”, sanoo María, viitaten syrjäisimpien limakalvojen soluja. ”Olemme nyt pystyneet arvioimaan tarkasti entsyymin toimintaa, jota kuka tahansa voi käyttää tulevissa töissä. Lisäksi olemme tunnistaneet uuden alatyypin, jota ei ollut aiemmin tunnettu.,”
kolmannessa kirjassa, joka julkaistiin äskettäin lehdessä Neuropharmacology, Mari ja hänen tiiminsä arvioida myrkkyjä kartio etana myrkky testaamalla niitä keskushermostossa hedelmiä lentää. Vaikka banaanikärpäsen on hyvin erilainen kuin ihmisillä monin tavoin, sen keskushermostoon voi tarjota hyvä malli monenlaisia lääketieteellisiä tutkimuksia, koska perusrakenne solujen banaanikärpäsen aivot on samanlainen rakenne soluja ihmisen aivot. Jos siis hedelmäkärpäsen aivosolu reagoi yhdellä tavalla, tiedemiehet tietävät myös ihmissolun reagoivan.,
Marí on joukkue halusi erityisesti tietää, miten conotoxins vuorovaikutuksessa erilaisia molekyyli tavoitteet hermoston saaliinsa. Purple cone etana venom sisältää suuren määrän näitä proteiinin rakennuspalikoita, yli 2 000 niistä.
”myrkky on uskomattoman monimutkainen”, Marí sanoo. ”Halusimme vastata kysymykseen: mitä osia voitaisiin käyttää lääkkeenä?”
tässä tapauksessa, he huomasivat, että kärpäset vastaus injektiot kartio etana myrkkyä pääasiassa tapahtui reseptoreihin, jotka ohjaavat lihasten liikkuvuus ja riippuvuus., Tällaiset tiedot voisivat olla hyödyllisiä kehitettäessä uusia lääkkeitä Parkinsonin sairaus, joka usein tuhojen lihasten ja luuston järjestelmä, heikentää potilaan kykyä hallita perustiedot kehon liikkeitä. Se voisi auttaa myös tehokkaiden nikotiiniriippuvuushoitojen kehittämisessä.
”kartion kotilonkuoren kuvio on hyvin kaunis”, Marí sanoo. ”Mutta luulen, biologia ja biokemia ovat vieläkin kauniimpi, ja kuten me tutkia kaikki eri näkökohdat myrkky, voimme avata kaikenlaisia uusia mahdollisuuksia lääketieteelliseen käyttöön. Pystymme vihdoin murtamaan koodin.”