Отровата от морските охлюви помага за създаването на лекарства против рак

Научен екип от Университета в Юта, САЩ, който изследва от години отровата, чрез която хищните морски охлюви ловят риба, установява, че тя съдържа както бързодействаща форма на инсулин, но и аналог на хормона соматостатин. И точно задълбочените изследвания на това вещество ще помогнат да бъдат създадени нови лекарства за рак и хипогликемия.

Хищническият конусовиден охлюв, отровата му и възможностите за лекарства

Отровата, която помага на конусовидния морски охлюв да ловува плячката си, може да бъде основа за лекарства срещу диабет и хормонални нарушения както и срещу рак. Международният изследователски екип, който бива ръководен от учени от Университета в Юта, работи от години върху отровата на хищния охлюв и най-вече върху начините, по които тя въздейства, защото това е възможност да бъдат създадени нови медикаменти.

Учените вече знаят за наличието на аналог на инсулин, откритието за който правят през 2022 г.. Сега те откриват, че смъртоносният ловец на риба Conus geographus използва още и селективен агонист на соматостатиновия рецептор 2, който блокира освобождаването на противодействащия на инсулина хормон глюкагон и така пречи на жертвата да възстанови нормалните нива на кръвна захар.

Соматостатинът действа като спирачка за много от процесите, които протичат в човешкото тяло като по този начин предотвратява опасно високото покачване на нивата на кръвната захар, на различни хормони и други важни молекули. Токсинът на конусовидните охлюви, наречен консоматин, е специфичен и по-стабилен от човешкия хормон. „Това го прави обещаващ за създаването на лекарства“, казва доц. Хелена Сафави – Хемами, биохимик и старши автор на изследването.

По време на изследването учените наблюдават как консоматинът си взаимодейства със същите протеини, с които и соматостатинът, но ако човешкият вариант влиза в контакт с няколко, то този на охлюва – само с един.

Точно това фино настроено насочване показва, че токсинът от конусовидните охлюви засяга единствено нивата на хормоните и на кръвната захар, но не и на други молекули. Оказва се, казват учените, че токсинът на морските охлюви е насочен много по-прецизно и от специфичните лекарства, задачата на които е да регулират нивата на хормоните или на растежния хормон. Този вид медикаменти са важна терапия за хора, на които телата произвеждат свръхколичества от растежния хормон.

От екипа уточняват, че начинът, по които консоматинът действа на кръвната захар, може да го направи опасен за използването му като терапевтично средство. В същото време обаче изучаването на структурата му е възможност за създаването на лекарства за ендокринни заболявания, които имат по-малко странични ефекти. Изследователите установяват, че той е по-добър, защото се задържа по-дълго в тялото благодарение на една необичайна аминокиселина, която затруднява разграждането му.

На какво може да се научим от конусовидните охлюви

Отговор на въпроса дава доц. Хелена Сафави – Хемами, според която смъртоносните отрови се подпомагат от точното насочване към специфични молекули в тялото на жертвата.

„Подобна прецизност може да бъде изключително полезна при лечението на болестите. По време на еволюцията отровните животни настройват фино съдържанието на отровата си, за да я насочат към определена цел в плячката си и да я разрушат. Ако извадите един компонент от отровната смес и видите как той нарушава нормалната физиология, ще се убедите, че това е най-уместният път за действие и при заболяване“, казва доц. Сафави. Всъщност, истината е, както подчертава тя, че в продължение на милион години еволюция конусовидният охлюв превръща собствения си хормон в оръжие.

Смъртоносният ефект зависи от способността му да предотврати покачването нивата на кръвната захар. Важно е това, че той работи заедно с другия токсин, открит в предишните изследвания от екипа, който прилича на инсулин и понижава толкова бързо кръвната захар, че плячката на охлюва става напълно апатична.

Според учените е напълно възможно да има и други токсини, който също могат да регулират кръвната захар.

Резултати

Експериментите върху клетъчни култури на панкреаса показват, че аналозите на соматостатин от отровата на охлювите потискат изцяло производството на глюкагон и така концентрацията на глюкоза в кръвния поток на жертвите е нулева в продължение на дълго време.

Основният резултат от поредното проучване на екипа, публикувано в списанието Nature Communications, е, че познанията ще позволят използването на аналози, с които да бъдат потискани атаките на хипогликемията, както и да бъдат разработени нови и високоефективни лекарства за рак, които не позволяват на бързо делящите се туморни клетки да растат като въздействат пряко върху соматостатиновите им рецептори. Това, казва доц. Сафави, ще увеличи възможностите за битка със злокачествените новообразувания и с метаболитните нарушения.