hogyan segíthet a kúpos csiga halálos mérge jobb gyógyszerek kialakításában
vadon, kúpos csigák Harpoon zsákmányuként úszik. A laborban a kúpcsiga megtanulta mérget cserélni vacsorára. Itt egy csiga kiterjeszti a proboscis-t, és egy csepp mérget fecskendez egy latex tetejű csőbe. További képek megtekintéséhez kérjük, tekintse meg a teljes fotó esszét.,
a kúpos csigák évszázadok óta inspirálják az embereket. A part menti közösségek gyakran kereskedtek gyönyörű kagylóikkal, mint a pénz, és ékszerekbe tették őket. Számos művész, köztük Rembrandt is vázlatokban és festményekben mutatta be őket. A National Institute of Standards and Technology (NIST) tudósai szintén inspirálónak találják ezeket a halálos ragadozókat, mivel új módszereket keresnek a régi orvosi problémák gyógyítására a mérgező csigák modellként történő felhasználásával.,
“Ez ugyanaz a méreg, amelyet a dinoszauruszok megölésére használtak a “Jurassic Parkban” – mondja Frank Marí, a NIST biokémikus, kuncogva. “Ijesztő dolog, de ezt a hatalmat a való életben másfajta jóra lehet használni.”
mint minden NIST tudós, Marí is méri a dolgokat. Konkrétan az RNS-t és a kapcsolódó fehérjéket méri a tengeri állatokon belül. Ahogy a technológia javult az évek során, ő és csapata egyre jobban képesek megvizsgálni, elemezni és katalogizálni a molekulákat a munka során az óceán néhány kevésbé ismert teremtményében, beleértve a kúpcsigákat is., Ebben az évben a laboratóriuma számos jelentős felfedezést tett a mérgükről, olyan felfedezésekről, amelyek végül új gyógyszerek kifejlesztéséhez vezethetnek a nehezen kezelhető betegségek számára. Azáltal, hogy utánozzák azt, ahogyan ezek a kis, csendes lények mérget szállítanak,a tudósok képesek lehetnek jobban gyógyítani.
bármely adott napon Marí a dél-karolinai Charlestonban található Hollings Marine Laboratory akváriumtartályainak soraiban fel-le sétálva található, ellenőrizve a laboratóriumában az elmúlt 15 évben élt 60 egyedi kúpcsigát., Hetente egyszer, ő és a személyzet, hogy egyfajta kényes tárgyalások velük, kereskedelmi egy halott hal egy adag mérget kell gyűjteni egy csőben, és eltárolt használatra folyamatos tudományos mérések és vizsgálatok.
“A kúpos csigák annyira szokatlanok” – mondja Marí. “Nem igazán olyanok, mint bármely más teremtmény a földön, és velük dolgozni majdnem olyan, mint egy földönkívülivel dolgozni. De ez is szórakoztató. A cone csiga rendszer olyan, mint egy cukorka bolt, hogy valaki, mint én.”
világszerte több mint 800 kúpos csigafajt találtak, többnyire melegebb, trópusi területeken., Visszahúzódó, arctalan lények, és nem agresszívek, de védekezően csípni fognak, ha egy akaratlan héjgyűjtő felveszi őket. A legkisebb kúpos csigák olyan csípést adnak, amely körülbelül olyan erős, mint egy méhcsípés, de a nagyobb fajok csípése néhány óra alatt megölhet egy felnőtt embert. Úgy gondolják, hogy a leghalálosabb kúpcsiga az Indo-Csendes-óceán “cigarettacsiga”, egy csiga, amely nagyjából egy ember hüvelykujjának hossza, amely olyan erős toxint képes szállítani, hogy csak akkor lenne ideje befejezni egy cigarettát, mielőtt meghalna a támadástól.,
bár gyűjteménye több fajt is tartalmaz, Marí különleges fókuszterülete a lila kúpcsiga (Conus purpurascens). Ez egy lény, amelyet leginkább a Csendes-óceán keleti part menti vizeiben találtak a kaliforniai-öböltől Peruig és a Galapagos-szigetek körüli partvidéken, lassan haladva a sziklás fenék mentén, ahol néhány hüvelyk hosszú lesz. Mint a Conus nemzetség összes csigája, ezek az éjszakai állatok gyakoriak,de gyakran láthatatlanok az alkalmi strandolók.,
saját lassú tendenciáik ellenére ezek a csigák úgy fejlődtek ki, hogy ügyesen vadásznak a sötétben távolabbi állatokra, egyetlen szigonyszerű foggal más csigákra, halakra és férgekre. Az injekció beadása után a zsákmány azonnal lebénul, és nem tud elmenekülni. A csiga ezután lassan húzza az immobilizált ételt a héjában, hogy emészthető legyen, egészben. Minden fogat használat után eldobnak, majd azonnal kicserélik egy másikra. Néhány kúpos csigák utazik 20 vagy úgy ezek a fogak ágyazva a rendszerek, betöltött, készen arra, hogy kirúgják, amikor a következő étkezés történik úszni mentén.,
natív állapotában a kúpos csigaméreg nyilvánvalóan nem jelentene nagy kezelést az emberi betegségek kezelésére. De kicsomagolás apránként, illetve mérési minden egyes összetevő a molekuláris szinten, Marí a csapat célja, hogy megértsük, katalógus, hogy minden szempontból ez a méreg teszi a dolgát.
“sokat tanulunk róluk” – mondja Marí.
miért képes például a kúpos csigaméreg olyan gyorsan behatolni egy másik állat idegrendszerébe? És hogyan bénítja meg ilyen hatékonyan az áldozatot?, Még rejtélyesebb, hogy egyes lila kúpos csigák egyáltalán nem mérgezőek, ami Marí szerint összefügghet a csigák fejlődési szakaszaival.
ezekre a kúpcsiga kérdésekre adott válaszok felhasználhatók olyan új gyógyszerek létrehozására, amelyek gyorsabban és hatékonyabban mozognak a beteg testén, például új típusú inzulin a cukorbetegség kezelésére vagy jobb neurológiai betegségek kezelésére, mint például az Alzheimer-kór. egyesek szerint a venom research új szállítási rendszereket biztosíthat olyan gyógyszerek számára, amelyek célja a rák gyorsan terjedő formáinak visszaszorítása., Mások a méreg összetevőit akarják használni a függőség kezelésére. A kúpos csigaméreg egyik alkotóelemét már a piacon is használják ránctalanító krémekben, amelyek a gyulladás erejét a bőr alá helyezik, ráncokat és finom vonalakat puffasztva az emberi arcokon.
a Scientific Reports című szaklapban megjelent tanulmányhoz Marí és csapata kúpcsiga-toxinokat használt molekuláris szondaként, hogy azonosítsák az emberek immunrendszerének és központi idegrendszerének fontos átfedését., Munkájuk először bizonyította, hogy egy klasszikus toxin-amely általában a központi idegrendszerhez kapcsolódik-hatással lehet az immunrendszerre is, ahol egyes sejteket specifikus módon jeleznek, miután bizonyos kúpos csiga peptidek, úgynevezett konotoxinok lépnek be a szervezetbe. Az új információ segítheti a fejlesztési terápiák felszámolása gyomor, mell, tüdő rák, valamint a kontroll a tuberkulózis, mivel azok a betegségek kiváltó túltermelés néhány sejt., Ahelyett, hogy a toxint tényleges gyógymódként használnák, a munka ütemtervet adna a nemkívánatos sejtek növekedésének jobb megértéséhez (és talán szabályozásához).
egy másik, a Journal of Proteomics-ban nemrég megjelent tanulmányhoz Marí és csapata a Conohyal – P1 nevű csigaméregben lévő enzim izolálásán és jellemzésén dolgozott. Egy ultramagas felbontású tömegspektrométert használtak, amely az egyik leghatékonyabb eszköz a fehérjék azonosítására és megszámolására egy mintában. Hasonló enzim található mind az oroszlánhalban, mind a méhben., Meglepő módon számos emlős spermában megtalálható, ahol segít a petefészkek sejtfalának gyengítésében, valamint elősegíti a spermiumok bejutását és a sikeres reprodukciókat.
“tudtuk, hogy ez az enzim képes lebontani az extracelluláris szöveteket” – mondja Marí, utalva a sejtek legkülső membránjaira. “Most már képesek voltunk gondosan értékelni az enzim aktivitását, hogy bárki felhasználhassa a jövőbeli munkát. Ezenkívül azonosítottunk egy új altípust, amely korábban nem volt ismert.,”
egy harmadik, a Neuropharmacology folyóiratban nemrégiben megjelent tanulmányban Marí és csapata a kúpcsiga mérgében lévő toxinokat a gyümölcslegyek központi idegrendszerén tesztelte. Bár a gyümölcslégy sok szempontból nagyon különbözik az emberektől, központi idegrendszere nagyszerű modellt nyújthat számos orvosi tanulmányhoz, mivel a gyümölcslégy agyában lévő sejtek alapvető szerkezete hasonló az emberi agy sejtjeinek szerkezetéhez. Tehát, ha egy gyümölcslégy agysejt reagál egy módon, a tudósok tudják, hogy egy emberi sejt is.,
Marí csapata kifejezetten azt akarta tudni, hogy a konotoxinok hogyan hatnak a különféle molekuláris célpontokra zsákmányuk idegrendszerében. A lila kúpos csigaméreg számos ilyen fehérje építőelemet tartalmaz, több mint 2000 közülük.
“a méreg hihetetlenül összetett” – mondja Marí. “Meg akartuk válaszolni a kérdést: mely részeket lehet gyógyszerként használni?”
ebben Az esetben azt találták, hogy a legyek válasza injekció kúp csiga méreg elsősorban került sor a receptorok, melyek az izom mozgása, függőség., Ezeket az adatokat nem lehet hasznos az új gyógyszerek kifejlesztésére a Parkinson-betegség, ami gyakran pusztítását, az izom-csontrendszer, rontja a beteg képes irányítani alapvető test mozgását. Segíthet a hatékony nikotinfüggőség-kezelések fejlesztésében is.
“a kúpos csigahéj mintája nagyon szép” – mondja Marí. “De azt hiszem, a biológia és a biokémia még szebb, és ahogy felfedezzük a méreg különböző aspektusait, mindenféle új lehetőséget nyithatunk meg az orvosi használatra. Végre képesek vagyunk feltörni a kódot.”