comment le venin mortel de L’Escargot à cône peut nous aider à construire de meilleurs médicaments
roie comme il nage par. Dans le laboratoire, l’escargot à cône a appris à échanger du venin pour le dîner. Ici, un escargot étend sa trompe et décharge une dose de venin dans un tube recouvert de latex. Pour voir plus de photos, Veuillez consulter l’essai photo complet.,
Cône escargots ont inspiré les humains depuis des siècles. Les communautés côtières ont souvent échangé leurs belles coquilles comme de l’argent et les ont mises dans des bijoux. De nombreux artistes, dont Rembrandt, les ont présentés dans des croquis et des peintures. Maintenant, les scientifiques de L’Institut National des normes et de la technologie (NIST) trouvent ces prédateurs mortels inspirants, aussi, alors qu’ils cherchent de nouvelles façons de guérir les vieux problèmes médicaux en utilisant les escargots toxiques comme modèles.,
« c’est le même venin utilisé pour tuer les dinosaures dans ‘Jurassic Park’”, explique Frank Marí, biochimiste du NIST, en riant. « C’est effrayant, mais ce pouvoir pourrait être utilisé pour un autre type de bien dans la vraie vie. »
Comme tous les scientifiques du NIST, Marí mesure les choses. Plus précisément, il mesure L’ARN et les protéines associées à l’œuvre à l’intérieur des animaux marins. À mesure que la technologie s’est améliorée au fil des ans, lui et son équipe sont devenus plus en mesure d’examiner, d’analyser et de cataloguer les molécules à l’œuvre dans certaines des créatures moins connues de l’océan, y compris les escargots cônes., Cette année, son laboratoire a fait plusieurs découvertes importantes sur leur venin, découvertes qui pourraient éventuellement mener au développement de nouveaux médicaments pour les maladies difficiles à traiter. En imitant la façon dont ces petites créatures silencieuses délivrent du poison, les scientifiques pourraient être en mesure de mieux délivrer des remèdes.
chaque jour, Marí peut être trouvé en train de monter et descendre les rangées de réservoirs d’aquarium bouillonnants au Hollings Marine Laboratory à Charleston, en Caroline du Sud, vérifiant les 60 escargots coniques individuels qui ont vécu dans son laboratoire au cours des 15 dernières années., Une fois par semaine, lui et son personnel font une sorte de négociation délicate avec eux, échangeant un poisson mort contre une dose de poison à rassembler dans un tube et à stocker pour une utilisation dans des mesures et des enquêtes scientifiques en cours.
« Les escargots coniques sont si inhabituels”, dit Marí. « Ils ne ressemblent à aucune autre créature sur Terre, et travailler avec eux est presque comme travailler avec un extraterrestre. Mais c’est aussi un plaisir. Le cône de l’escargot système est comme un magasin de bonbons pour quelqu’un comme moi. »
plus de 800 espèces d’escargots coniques ont été trouvées dans le monde, principalement dans les zones tropicales plus chaudes., Ce sont des créatures reclus, sans visage et non agressives, mais qui piquent défensivement lorsqu’elles sont ramassées par un collectionneur de coquillages involontaire. Les plus petits escargots coniques donnent une piqûre à peu près aussi puissante qu’une piqûre d’abeille, mais la piqûre des espèces plus grandes peut tuer un humain adulte en quelques heures. On pense que l’escargot à cône le plus meurtrier est « l’escargot à cigarette” de L’Indo-Pacifique, un escargot à peu près de la longueur du pouce d’un homme qui peut délivrer une toxine si forte que vous n’auriez que le temps de terminer une cigarette avant de mourir de son attaque.,
bien que sa collection comprenne plusieurs espèces, le domaine d’intérêt de Marí est L’escargot à cône violet (Conus purpurascens). C’est une créature que l’on trouve principalement dans les eaux côtières du Pacifique oriental au large du Golfe de Californie jusqu’au Pérou et au large des îles Galapagos, se déplaçant lentement le long du fond rocheux où elle atteint quelques centimètres de long. Comme tous les escargots du genre Conus, ces animaux nocturnes sont communs, mais souvent invisibles pour les amateurs de plage occasionnels.,
malgré leurs propres tendances lentes, ces escargots ont évolué pour chasser habilement des animaux beaucoup plus rapides dans l’obscurité en tirant une seule dent semblable à un harpon sur d’autres escargots, poissons et vers. Une fois injectée, la proie devient instantanément paralysée et incapable de s’enfuir. L’Escargot tire alors lentement le repas immobilisé à l’intérieur de sa coquille pour être digéré, entier. Chaque dent est jetée après utilisation et immédiatement remplacée par une autre. Certains escargots de cône voyagent avec 20 ou plus de ces dents intégrées dans leurs systèmes, chargées et prêtes à être tirées lorsque le prochain repas arrive à nager le long.,
dans son état natif, le venin d’Escargot conique ne serait évidemment pas un excellent traitement pour les maladies humaines. Mais en le déballant petit à petit et en mesurant chaque composant au niveau moléculaire, Marí et son équipe visent à comprendre et à cataloguer comment chaque aspect de ce poison fait son travail.
« Nous apprenons beaucoup de choses à leur sujet”, dit Marí.
pourquoi, par exemple, le venin d’Escargot conique peut-il pénétrer si rapidement le système nerveux d’un autre animal? Et comment paralyse-t-il une victime si efficacement?, Encore plus déroutant, certains escargots à cône violet individuels ne sont pas toxiques du tout, ce qui, selon Marí, pourrait être lié aux stades de développement des escargots.
les réponses à toutes ces questions pourraient être utilisées pour créer de nouveaux médicaments qui se déplacent dans le corps d’un patient de manière plus rapide et plus efficace, tels que de nouveaux types d’insuline pour le traitement du diabète ou de meilleurs traitements pour les maladies neurologiques comme la maladie d’Alzheimer. certains pensent que la recherche sur le venin peut fournir de nouveaux systèmes d’administration de médicaments qui viseraient à réduire les formes de cancer à propagation rapide., D’autres veulent utiliser les ingrédients du venin pour le traitement de la dépendance. Un composant du venin d’escargot de cône a même été utilisé dans les crèmes anti-rides maintenant sur le marché qui mettent le pouvoir de l’inflammation à travailler sous la peau, gonflant les plis et les ridules sur les visages humains.
pour un article qui vient d’être publié dans Scientific Reports, Marí et son équipe ont utilisé des toxines d’Escargot conique comme sondes moléculaires pour identifier un chevauchement important entre le système immunitaire et le système nerveux central chez l’homme., Leurs travaux ont démontré pour la première fois qu’une toxine classique—généralement associée au système nerveux central—peut également avoir un impact sur le système immunitaire, certaines cellules étant signalées de manière spécifique lorsque certains types de peptides d’Escargot conique, connus sous le nom de conotoxines, pénètrent dans le corps. Les nouvelles informations pourraient aider au développement de thérapies pour éradiquer les cancers de l’estomac, du sein et du poumon, ainsi que pour lutter contre la tuberculose, car toutes ces maladies déclenchent une surproduction de certaines cellules., Plutôt que d’utiliser la toxine comme remède réel, le travail fournirait une feuille de route pour mieux comprendre (et peut-être contrôler) la croissance des cellules indésirables.
pour une autre étude publiée récemment dans le Journal of Proteomics, Marí et son équipe ont travaillé sur l’isolement et la caractérisation d’une enzyme dans le venin d’Escargot conique appelé Conohyal-P1. Ils ont utilisé un spectromètre de masse à très haute résolution, l’un des outils les plus puissants disponibles pour identifier et compter les protéines dans un échantillon. Une enzyme similaire se trouve à la fois dans le poisson-lion et le venin d’abeille., Étonnamment, on le trouve également dans de nombreux types de spermatozoïdes de mammifères, où il contribue à affaiblir les parois cellulaires des ovaires et à faciliter l’entrée du sperme et la reproduction réussie.
« Nous savions que cette enzyme était capable de décomposer le tissu extracellulaire”, explique Marí, se référant aux membranes les plus externes des cellules. « Nous avons maintenant été en mesure d’évaluer soigneusement l’activité de l’enzyme pour que quiconque puisse l’utiliser dans des travaux futurs. De plus, nous avons identifié un nouveau sous-type qui n’était pas connu auparavant., »
Dans un troisième article, publié récemment dans la revue Neuropharmacology, Marí et son équipe ont évalué les toxines dans le venin d’Escargot conique en les testant sur le système nerveux central des mouches des fruits. Bien que la mouche des fruits soit très différente de l’homme à bien des égards, son système nerveux central peut fournir un excellent modèle pour une grande variété d’études médicales, car la structure de base des cellules du cerveau de la mouche des fruits est similaire à la structure des cellules du cerveau humain. Donc, si une cellule cérébrale de mouche des fruits réagit d’une manière, les scientifiques savent qu’une cellule humaine le fera aussi.,
L’équipe de Marí a spécifiquement voulu savoir comment les conotoxines interagissent avec une variété de cibles moléculaires dans le système nerveux de leurs proies. Le venin d’escargot à cône violet contient un grand nombre de ces blocs de construction de protéines, plus de 2 000 d’entre eux.
« Le venin est incroyablement complexe”, dit Marí. « Nous voulions répondre à la question: quelles pièces pouvaient être utilisées comme médicament? »
dans ce cas, ils ont constaté que la réponse des mouches aux injections de venin d’Escargot conique se produisait principalement dans les récepteurs qui régissent le mouvement musculaire et la dépendance., De tels détails pourraient être utiles dans le développement de nouveaux médicaments contre la maladie de Parkinson, qui ravage souvent le système musculo-squelettique, ce qui nuit à la capacité du patient à contrôler les mouvements de base du corps. Cela pourrait également aider au développement de traitements efficaces contre la dépendance à la nicotine.
« Le motif sur une coquille d’Escargot conique est très beau”, dit Marí. « Mais je pense que la biologie et la biochimie sont encore plus belles, et que nous explorons tous les différents aspects du venin, nous pouvons ouvrir toutes sortes de nouvelles opportunités pour un usage médical. Nous sommes enfin capables de déchiffrer le code.”