Como o Cone de Caracol Veneno Mortal Pode Ajudar-Nos a Construir Melhor Medicamentos

Cone snails have inspired humans for centuries. As comunidades costeiras muitas vezes trocaram as suas belas conchas como dinheiro e colocaram-nas em jóias. Muitos artistas, incluindo Rembrandt, os apresentaram em esboços e pinturas. Agora, os cientistas do Instituto Nacional de normas e Tecnologia (NIST) estão encontrando esses predadores mortais inspirando, também, como eles procuram novas maneiras de curar velhos problemas médicos usando os caracóis venenosos como modelos.,

“Este é o mesmo veneno usado para matar dinossauros em ‘Jurassic Park'”, diz O bioquímico NIST Frank Marí, com uma risada. “É assustador, mas esse poder pode ser usado para um tipo diferente de bem na vida real.como todos os cientistas da NIST, Marí mede as coisas. Especificamente, ele mede o RNA e as proteínas associadas no trabalho dentro dos animais marinhos. Como a tecnologia melhorou ao longo dos anos, ele e sua equipe tornaram-se mais capazes de examinar, analisar e catalogar as moléculas em trabalho em algumas das criaturas menos conhecidas do oceano, incluindo caracóis cones., Este ano, o seu laboratório fez várias descobertas significativas sobre o seu veneno, descobertas que podem, em última análise, levar ao desenvolvimento de novos medicamentos para doenças difíceis de tratar. Imitando a forma como estas pequenas e silenciosas criaturas entregam veneno, os cientistas podem ser capazes de melhor entregar curas.em qualquer dia, Marí pode ser encontrada caminhando para cima e para baixo das fileiras de tanques de aquário no laboratório Naval Hollings em Charleston, Carolina do Sul, verificando os 60 cones individuais de caracóis que viveram em seu laboratório nos últimos 15 anos., Uma vez por semana, ele e sua equipe fazem uma espécie de negociação delicada com eles, trocando um peixe morto por uma dose de veneno para ser recolhido em um tubo e armazenado fora para uso em medições científicas em curso e investigações.”os caracóis cones são tão incomuns”, diz Marí. “Eles não são realmente como qualquer outra criatura na terra, e trabalhar com eles é quase como trabalhar com um extraterrestre. Mas isso também é divertido. O sistema de caracóis cone é como uma loja de doces para alguém como eu.mais de 800 espécies de cones de caracóis foram encontrados em todo o mundo, principalmente em áreas tropicais mais quentes., Eles são criaturas reclusas, sem rosto e não agressivas, mas vai picar defensivamente quando pego por um coletor de conchas involuntário. O menor cone caracóis transmite uma picada que é quase tão poderoso como uma picada de abelha, mas a picada de espécies maiores pode matar um adulto humano em questão de horas. Acredita-se que o caracol cone mais mortífero seja o “caracol de cigarro” do Indo-Pacífico, um caracol aproximadamente do comprimento do polegar de um homem que pode entregar uma toxina tão forte que você só teria tempo para terminar um cigarro antes de morrer de seu ataque.,apesar de sua coleção incluir várias espécies, a área de foco especial de Marí é o caracol cone roxo (Conus purpurascens). É uma criatura encontrada principalmente nas águas costeiras do Pacífico oriental do Golfo da Califórnia até ao Peru e ao largo das Ilhas Galápagos, movendo-se lentamente ao longo do fundo rochoso, onde cresce a alguns centímetros de comprimento. Como todos os caracóis do gênero Conus, estes animais noturnos são comuns, mas muitas vezes não são vistos por caçadores casuais.,apesar das suas próprias tendências lentas, estes caracóis evoluíram para caçar com habilidade animais mais rápidos no escuro, atirando um único dente de Arpão em outros caracóis, peixes e vermes. Uma vez injectada, a presa fica imediatamente paralisada e incapaz de fugir. O caracol então lentamente puxa a refeição imobilizada dentro de sua casca para ser digerido, inteiro. Cada dente é descartado após a utilização e imediatamente substituído por outro. Alguns caracóis de cone viajam com cerca de 20 destes dentes incorporados em seus sistemas, carregados e prontos para serem disparados quando a próxima refeição acontece para nadar ao longo.,em seu estado nativo, o veneno de caracol cone obviamente não faria um grande tratamento para doenças humanas. Mas ao desempacotar pouco a pouco e medindo cada componente no nível molecular, Marí e sua equipe procuram entender e catalogar como cada aspecto deste veneno faz seu trabalho.”há muita coisa que estamos aprendendo sobre eles”, diz Marí.por que, por exemplo, é o veneno de caracol cone capaz de penetrar o sistema nervoso de outro animal tão rapidamente? E como é que paralisa uma vítima tão eficazmente?, Ainda mais intrigante, alguns caracóis de cone púrpura não são tóxicos, o que Marí acha que pode estar relacionado com os estágios de desenvolvimento dos caracóis.

As respostas para todas essas cone caracol perguntas poderiam ser usados para criar novos medicamentos que se move através de um corpo do paciente de uma maneira mais rápida e eficiente, tais como novos tipos de insulina para o tratamento de diabetes ou de melhores tratamentos para doenças neurológicas como a doença de Alzheimer. Alguns acham que o veneno de pesquisa pode proporcionar novos sistemas de entrega de drogas, que teria como objetivo restringir a rápida propagação de formas de câncer., Outros querem usar os ingredientes do veneno para o tratamento do vício. Um componente do veneno de caracol cone tem sido até mesmo usado em cremes anti-rugas agora no mercado que colocou o poder da inflamação para trabalhar sob a pele, puffing para fora creases e linhas finas em rostos humanos.para um artigo publicado em Relatórios Científicos, Marí e sua equipe usaram toxinas de caracol cone como sondas moleculares para identificar uma importante sobreposição entre o sistema nervoso central e imune nos seres humanos., Seu trabalho demonstrou pela primeira vez que uma toxina clássica—uma geralmente associada ao sistema nervoso central—também pode ter um impacto no sistema imunológico, em que algumas células são sinalizadas de formas específicas, uma vez que certos tipos de peptídeos de caracol cone, conhecidos como conotoxinas, entram no corpo. As novas informações podem contribuir para o desenvolvimento de terapias para a erradicação do cancro gástrico, da mama e do pulmão, bem como para o controlo da tuberculose, uma vez que todas essas doenças provocam a superprodução de algumas células., Ao invés de usar a toxina como uma cura real, o trabalho iria fornecer um roteiro para melhor compreensão (e talvez controlar) o crescimento de células indesejáveis.para outro estudo publicado recentemente no Journal of Proteomics, Marí e sua equipe trabalharam no isolamento e caracterização de uma enzima no veneno de caracol conohy-P1. Eles usaram um espectrômetro de massa de resolução ultra-alta, uma das ferramentas mais poderosas disponíveis para identificar e contar proteínas em uma amostra. Uma enzima similar é encontrada tanto em peixes-leão quanto em venomas de abelha., Surpreendentemente, ele também é encontrado em muitos tipos de esperma mamífero, onde ajuda a enfraquecer as paredes celulares dos ovários e facilitar a entrada do esperma e reprodução bem sucedida.”sabíamos que esta enzima era capaz de quebrar o tecido extracelular”, diz Marí, referindo-se às membranas mais exteriores das células. “Nós agora temos sido capazes de avaliar cuidadosamente a atividade da enzima para qualquer um usar no trabalho futuro. Além disso, identificámos um novo subtipo que não tinha sido conhecido antes.,”

em um terceiro artigo, publicado recentemente na revista Neuropharmacology, Marí e sua equipe avaliaram toxinas no veneno de caracol cone testando-as no sistema nervoso central das moscas da fruta. Embora a mosca-da-fruta seja muito diferente dos seres humanos em muitos aspectos, o seu sistema nervoso central pode fornecer um grande modelo para uma grande variedade de estudos médicos, porque a estrutura básica das células nos cérebros de mosca-da-fruta é semelhante à estrutura das células nos cérebros humanos. Então, se uma mosca da fruta reage de uma maneira, os cientistas sabem que uma célula humana também reage.,a equipa da Marí queria saber como as conotoxinas interagem com uma variedade de alvos moleculares no sistema nervoso da sua presa. Veneno de caracol roxo cone contém um grande número destes blocos de construção de proteínas, mais de 2.000 deles.”o veneno é incrivelmente complexo”, diz Marí. “Queríamos responder à pergunta: quais as partes que poderiam ser usadas como remédio?”

neste caso, eles descobriram que a resposta das moscas a injeções de veneno de caracol cone ocorreu principalmente nos receptores que governam o movimento muscular e a dependência., Tais detalhes podem ser úteis no desenvolvimento de novos medicamentos para a doença de Parkinson, que muitas vezes destrói o sistema muscular-esquelético, prejudicando a capacidade do paciente para controlar os movimentos corporais básicos. Também pode ajudar com o desenvolvimento de tratamentos eficazes contra a nicotina.

“O padrão em uma casca de caracol cone é muito bonito”, diz Marí. “Mas eu acho que a biologia e a bioquímica são ainda mais bonitas, e à medida que exploramos todos os diferentes aspectos do veneno, podemos abrir TODOS os tipos de novas oportunidades para uso médico. Finalmente conseguimos decifrar o código.”

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