Ученые нашли замену морфию в яде морских улиток-"киллеров" - «Наука»

PNAS.

"Природа создала целый арсенал биомолекул, которые не только могут решать крайне сложные задачи, но и иметь массу неожиданных применений. Нам было интересно, можно ли использовать яды моллюсков для изучения работы различных цепочек нейронов в мозге животных и человека", — рассказывает Балдомера Оливера (Baldomera Olivera) из университета Юты в Солт-Лейк-Сити.

Улитки-конусы широко встречаются в прибрежных водах тропических морей. День эти беспозвоночные проводят в толще песка, а ночью выбираются на охоту. Когда мимо них проплывает рыба, они выбрасывают "гарпун", который вводит яд в тело жертвы. Будущий "обед" моллюска оказывается практически мгновенно парализован, что позволяет неторопливому хищнику добывать себе пропитание и процветать (существует около 500 видов улиток-конусов).

Ученые из России создают анальгетики на базе яда "моллюска-убийцы"

Секрет охоты улитки, как недавно выяснили американские ученые, заключается в двух компонентах ее яда – быстродействующем нейротоксине, убивающем жертву, и в особой версии инсулина, который парализует тело рыбы буквально за миллисекунды благодаря тому, что клетки мускулов и мозга мгновенно лишаются главного источника пищи – молекул сахаров в крови. Яд конусов обладает такой силой, что может убивать не только рыб, но и человека.

Оливера и его коллеги нашли в нейротоксине этих улиток необычную молекулу, Rg1A, которая может стать основой для замены современных обезболивающих средств на базе опиатов. Эта молекула, как показали эксперименты, действует на те же нервные клетки, что и морфий с героином, но иным путем, воздействуя на так называемые никотин-ацетилхолиновые рецепторы на их поверхности.

Как показали опыты на мышах, введение даже небольших доз Rg1A фактически обнуляло их чувствительность к боли на очень долгое время – около 72 часов. Что интересно, подобная продолжительность действия заметно превышала время вывода токсина из организма грызунов, что указывает на непрямой характер его работы.

Убедившись в работоспособности Rg1A на мышах, ученые попытались адаптировать его для работы в человеческом организме. Результатом этих усилий стало создание молекулы RgIA4, которая действует на никотин-ацетилхолиновые рецепторы гораздо сильнее, чем ее природная версия.

Биологи превратили яд черной мамбы в мощный анальгетикЕе работу биологи проверили на другой группе мышей, которой они вкололи лекарство, делающее тело болезненно чувствительным к холоду и прикосновениям. Поместив несколько таких грызунов в холодные клетки, биологи следили за тем, как на них действовали инъекции RgIA4. Оказалось, что препарат полностью предотвращал развитие боли и позволял грызунам жить нормальной жизнью. Аналогичного результата можно добиться, просто удалив рецепторы с поверхности нервных клеток, что доказывает, что RgIA4 действительно подавляет боль.

Ученые надеются, что принятие их лекарства на вооружение медиками, после всех клинических испытаний и прочих проверок, поможет снизить остроту эпидемии злоупотребления "аптечными" опиатами, которая захлестнула США в последние годы.