Nuostabus atradimas: pavojingi ir net mirtini nuodai gali tapti naujų vaistų nuo maliarijos, AIDS ir COVID-19 pagrindu

Mokslininkai jau ne vienerius metus žino, kad šių jūrinių galvakojų nuoduose esama labai įdomių junginių, kurie pasižymi galingu medicininiu potencialu – ieškoma galimybių juos panaudoti ir gydant vėžį, ir slopinant itin stiprų skausmą, ir bandant apsaugoti žmones nuo kitų ligų.

Ir visai neseniai vienas iš tokių potencialių nuodų panaudojimo būdų ir buvo atrastas: juos galima pritaikyti gydant ligą, kuri nusinešė bene daugiausiai gyvybių per visą žmonijos istoriją – maliariją, su kuria iki šiol kasmet susiduria šimtai milijonų žmonių.

Naujausiame moksliniame tyrime jo autoriai aprašo, kaip nustatė, jog kūgenių nuodų komponentas pasižymi terapiniu poveikiu itin sunkiai sergantiems maliarija: nuodai slopina parazitinį pirmuonį Plasmodium falciparum, kuris sukelia vieną iš maliarijos tipų.

„Daugiau nei 850 kūgenininių moliuskų rūšių išskiria šimtus tūkstančių skirtingų nuodingų egzopeptidų, kurių natūrali atranka vyko per milijonus evoliucijos metų, siekiant tikrinti, kad sraigės sugebės sučiupti grobį ir apsiginti nuo plėšrūnų. Šioje milžiniškoje konopeptidų biomolekulinėje bibliotekoje galima ieškoti junginių, pasižyminčių potencialu prieš seniai pažįstamas ir naujas ligas, kurios paveikia nesužadinamas sistemas“, - sakė Merilendo Nacionalinio standartų ir technologijų instituto (JAV) biochemikas Frankas Mari.

Naujausiame moksliniame tyrime, kurio pirmasis autorius yra Floridos Atlanto universiteto (JAV) mokslininkas Alberto Padilla, tyrėjai analizavo vienos konkrečios moliuskų rūšies – Conus nux – nuodus.

Gyvūnus mokslininkai surinko Ramiajame vandenyne, ties Kosta Rikos krantais. Vėliau jie analizavo toksinų, kurie šių sraigių atveju yra vadinami konotoksinais, mėginius. Tai yra neurotoksiški peptidai (trumpos aminorūgščių grandinės), kurie specifiškai veikia ląstelių paviršiaus baltymus. Kartais toks poveikis su sraigėmis susidūrusiems gyvūnams gali baigtis ir tragiškai.

Bet tai, kas vieniems yra tragedija, kitiems gali būti gyvybiškai svarbus atradimas: sraigių nuodai galimai pasižymi milžinišku terapiniu potencialu, įsitikinę tyrėjai.

„Konotoksinai aktyviai tyrinėjami jau dešimtis metų – jie yra panaudojami kaip centrinę nervų sistemą veikiančių junginių molekuliniai zondai, galintys tapti naujų vaistų pagrindu“, - sakė Floridos Atlanto universiteto biomedicinos mokslininkas Andrew Oleinikovas.

Sergant sunkia maliarijos forma, kurią sukelia P. falciparum, tenka spręsti vadinamąją adhezijos problemą. Konkrečiai – būtina užkirsti kelią šiuo pirmuonimi užkrėstų kraujo ląstelių (eritrocitų) citoadheziją (tarpusavio sukibimą), kuris išlieka rimta problema net tada, kai vaistai nužudo pačius pirmuonis ir organizme ligos sukėlėjo nebelieka.

„Citoadhezija tarp P. falciparum užkrėstų eritrocitų ir šeimininko receptorių yra esminis P. falciparum virulentiškumo veiksnys. Ieškant naujų būdų užkirsti kelią eritrocitų klijavimuisi prie kraujagyslių sienelių galima smarkiai padidinti dabarties ir ateities chemoterapijos efektyvumą bei prisidėti sprendžiant kitą problemą – greitą P. falciparum atsparumo vaistams įgijimą“, - moksliniame darbe aiškino jo autoriai.

Ir kaip tik siekiant šio tikslo C. nux nuodai pasirodė esą visai naudingi. Mokslininkai nustatė šešias skirtingas tų nuodų „frakcijas“, kurios gali užkirsti kelią baltymų sąveikoms, dėl kurių eritrocitai prikimba prie kitų ląstelių. Konkretus šių nuodų veikimo mechanizmas pasireiškia per ereitrocitų membranos baltymo PfEMP-1 inhibiciją.

Nors kol kas nuodingos sraigės savo efektyvumą parodė tik laboratorinių tyrimų lygmenyje, mokslininkai teigia, jog šis atradimas gali padėti sukurti ateities vaistus, kurie būtų naudojami sunkiausių maliarijos atvejų gydymui ir galbūt netgi tiktų gydyti kitoms ligoms, kurių simptomus sukelia panašūs baltymų tarpusavio susijungimai – onkologinėms ligoms, AIDS ir net COVID-19.

„Šie atradimai išplečia farmakologinį konotoksinų ir konopeptidų taikymą, nes atskleidžia jų gebėjimą sutrikdyti baltymo-baltymo ir baltymo-polisacharido sąveikas, kurios tiesiogiai sukelia ligos požymius. O tai savo ruožtu atveria kelius naujiems nuodų peptidų taikymo būdams ieškant vaistų nuo daugybės ligų, kurias galima gydyti blokuojant chemines sąveikas“, - aiškino tyrimo autoriai.

Tyrimą publikavo žurnalas „Journal of Proteomics“.