El poder del veneno para ayudar a la medicina

El poder del veneno para ayudar a la medicina

Sam Robinson no olvidará rápidamente su horrible encuentro con un enorme árbol cubierto de espinas en el Parque Nacional Principal Range. En 2018, se unió a una expedición a una de las selvas tropicales australianas en un Dendrocnidus Exelsa y luego decidió con la mano izquierda para agarrar la característica Cabello del árbol para ver si el dolor era digno de su infame reputación.

"De hecho, fue tan doloroso como dijeron, se ríe. Fue realmente impactante que una planta pudiera causar tanto dolor".

El "dolor intensivo y apasionante" se arrastró por su brazo izquierdo y golpeó contra el lado izquierdo de su pecho. Unos meses más tarde tocó otro, pero esta vez con la mano derecha, y el empuje solo ocurrió en el lado derecho de su Cofre; el dolor, por lo tanto, colgaba del lado del cuerpo con el que se tocaba el árbol.

Sam Robinson, investigador del Instituto de Biosciencias Moleculares de la Universidad de Queensland, no viola la diversión (aunque registra el efecto de cada bocado en las redes sociales). Es parte de un grupo de investigadores en constante crecimiento que está convencido de ella. que los venenos que ocurren en el potencial médico de la Reserva Natural no utilizada.

Gracias al progreso tecnológico de los últimos diez años, ha habido una gran cantidad de datos sobre el comportamiento de los diferentes venenos y sus efectos en el cuerpo., Cáncer y más.

Arriba a la izquierda:

Mandë Holford, profesor de química en Hunter College y Graduate School en la Universidad de la Ciudad de Nueva York, investiga las fuerzas terapéuticas del veneno de caracol. El veneno de los conos, un tipo de caracol, es una de las más fatales del mundo.

Ley: Antecedentes:

Prial ya está hecho de los conos, un medicamento que solo se puede administrar en la columna vertebral por inyección. Actuaría.

Foto de Robert Clark, National Geographic

Algunos medicamentos obtenidos de veneno ya están disponibles. Uno de los primeros medicamentos para la presión arterial aprobada para la aplicación clínica (captopril) se debe al examen del veneno de Bothrops jararaca, una serpiente de cascabel cuya mordida reduce la presión arterial de la presa (exenatida), un La medicación, que reduce el nivel de azúcar en la sangre para los diabéticos tipo 2, estaba hecha de la saliva del monstruo de Gila, este lagarto tóxico de América del Norte. Y el veneno de caracol del arte Conidae dio prial (ziconótida), un analgésico directamente que En el cerebro se inyectó líquido de la médula espinal.

Pero según Sam Robinson y otros, se podría hacer mucho más para transformar las moléculas en veneno en medicamentos seguros y efectivos para los humanos.

Venom es tanto "El villano y el superheld", comenta que Mandë Holford, profesora de química en Hunter College y Graduate School en la Universidad de la Ciudad de Nueva York, para ser vacíos, son su tema favorito, y estudia la evolución de los venenos con lo último el objetivo de descifrar su genoma; lo llama la "piedra de Rosetta del veneno".

"Si no entendemos el lenguaje cómo se desarrollan y funcionan los genes venenosos, entonces solo jugamos en la superficie", explica.

Evaluación del dolor y estructura de sus mecanismos

Si se examinan las criaturas venenosas, es uno de los riesgos de la profesión ser mordido o picado, pero solo unos pocos investigadores han decidido describir el dolor incomparable causado por este envenenamiento. La evaluación del dolor experimentada permite a los investigadores comparar y distinguir las sensaciones , y se usa para descubrir cómo la composición de ciertos venenos interactúa con el sistema nervioso.

A fines de la década de 1970, el entomólogo Justin O. Schmidt, que hoy trabaja en el Southwest Biological Institute de Arizona, comenzó con la catalogación de las diversas picaduras de insectos que había infligido, y creó la famosa escala Schmidt-Schmerz. Harvester (una gran hormiga roja) que decidió dar el salto.

"Supongamos que te mordes en tu brazo", recuerda Justin O. Schmidt de la experiencia. "Bueno, tu cabello se enfrenta a las montañas, como un perro asustado".

Esta reacción inusual despertó su curiosidad. "Eso fue realmente claro para mí que necesitábamos una forma de comparar el dolor causado por los insectos", dice. En su libro The Sting of the Wild, describe las puntadas que se pueden agregar por tres - especies de la forma, y ​​evalúa el dolor sufrido con una evaluación de 1 para una sensación tolerable de hasta 4 por dolor insoportable.

Arriba a la izquierda:

La corona de Dendrocnidus Excelsa, un gigante de los bosques de los bosques del este de Australia, puede tener hasta 40 metros de altura, pero generalmente las personas son engañadas a través de sus primos verdes, que están más cerca del suelo. Los síntomas pueden regresar semanas después.

Ley: Antecedentes:

La puntada de The Bullame Iron (Myrmecia) es particularmente dolorosa. En 2018, un equipo bajo la dirección de Sam Robinson publicó el primer estudio integral sobre su veneno que podría permitir a los investigadores desarrollar un nuevo tipo de analgésico.

Foto de Sam Robinson

Sam Robinson, quien también es un Decker National Geographic, comenzó unos 40 años después de Schmidt con la investigación profesional del regalo. Inspirado en su famosa escala, comenzó a calificar sus propias quemaduras en las redes sociales de acuerdo con los mismos criterios. También trabaja Para descifrar los venenos más malignos y recientemente participó en la investigación sobre Dendocnid Exelsa, Limacodidae y Spuckkobras.

Die Kraft des Giftes zur Hilfe der medicamento

En dicho estudio, Sam Robinson Justin O. Schmidt se unió en Arizona para recolectar hierro de terciopelo que en realidad son avispas coloridas sin alas y cuerpos peludos. Este apodo "Kuh-Killer" causa una puñalada que Sam Robinson en su cuenta de Twitter es "un" cultivo en crecimiento , mordida pulsante que pica y se hincha ", describe. Justin O. Schmidt da aún más detalles en su libro:" Explosivo e interminable, gritas como loco. Que se derraman sobre toda su mano. Beided el bocado con 3 de 4.

En febrero, los dos investigadores y sus empleados publicaron el primer informe sobre la composición y la función del veneno de terciopelo. El canal de iones se aferró a él y manteniéndolo abierto si debe cerrarse. Luego se envía una señal de dolor al cerebro.

Si los investigadores entienden cómo funcionan tales venenos, los investigadores pueden desarrollar nuevos medicamentos que apunten a los mismos receptores pero alivian el dolor en lugar de causarlos.

Árboles tóxicos y tratamientos contra el cáncer

El ejemplo de Dendrocnide Exelsa muestra que los venenos que ocurren en la naturaleza contienen el secreto de los mecanismos celulares que son responsables del dolor. En contraste con la mordedura de terciopelo, el dolor insidioso de Dendrocnidus Excelsa puede reactivarse horas después de la desintegración "." Si usted es usted. Vierta el agua fría, el dolor de repente se vuelve tan intenso como al principio ”, advierte Sam Robinson, quien lo sabe bien.

Ciertos medicamentos que se administran durante la quimioterapia tienen exactamente este efecto, la alodinia térmica llamada SO, que causa una sensación dolorosa en los pacientes con cáncer cuando tocan objetos fríos.

"Entonces, si pudiéramos averiguar qué toxina hay en este árbol y cómo funciona, podemos saber más sobre el mecanismo que controla la alodinia térmica", dice Sam Robinson. Y tal vez podamos encontrar una forma racional de prevenir ".

En su campamento provisional en el Parque Nacional Chu-yang-Sin en Vietnam, el investigador de National Geographic Zoltan Takacs colocó un escorpión en una caja para sacarlo de la jungla. Junto con los investigadores vietnamitas, viajó al parque a Scorpione, serpientes, serpientes , Excave caracoles, ranas y arañas que deberían permitirles extraer toxinas fatales y examinarlas para desarrollar nuevos tratamientos médicos.

Foto de David Guttenfelder, National Geographic

Para examinar estos extraños árboles, uno de los colega de Sam Robinson trajo semillas de Dendrocnidus Excelsa de las selvas tropicales del norte de Queensland y las crió en el laboratorio. Los investigadores se afeitaron unos pocos cabello (que pueden medir hasta 7 u 8 milimetos) y extrajo el veneno (algunos decidieron adoptar los árboles y ponerlos en su jardín).

Las investigaciones preliminares indican que la toxina de este árbol es químicamente similar a un escorpión o una araña de aves. El equipo también descubrió que esta toxina apunta a un canal iónico que se llama "canal voltaico de sodio" y ocurre en todas las células nerviosas en el reino animal. . Vetter y Thomas Durek, colegas de Sam Robinson de la Universidad de Queensland, continúan investigando para averiguar cómo las picaduras de Dendocnid Excelsa Termal alodinia.

"Solo puedo decir que es sorprendentemente complejo, pero estamos progresando", dice Sam Robinson.

El conocimiento químico de los diversos venenos es una herramienta que puede hacer posible combatir el cáncer directamente. Puede inhibir la producción de células cancerosas, mientras que las células sanas permanecen solas.

En Gran Bretaña, Carol Trim, profesora de la Universidad de Christchurch, y su estudiante de doctorado, Danielle McCullough, están examinando una proteína que ocurre en algunas células cancerosas (el receptor EGF) y cómo el veneno de las serpientes, las escorpiones y las arañas de las aves inhibe la actividad de este receptor de este receptor . El péptido de Mandë Holford intenta aislar el veneno de caracol para desarrollar nuevas terapias contra el cáncer y el dolor.

También trata de descifrar los genes del veneno cultivando mini glándulas u organoides de las células madre. Los investigadores de distrito han logrado recientemente criar glándulas de serpientes venenosas, pero Mandë Holford prefiere concentrarse en los caracoles y el modelado de su empleado de un safe. Día espera poder crear una biblioteca integral de glándulas venenosas que nos permita examinar los genes de estos organoides de laboratorio.

"Los organoides nos permitirán no solo aprender este idioma, sino también manipular", explica Mandë Holford, quien también fundó Killer Snails, una compañía especializada en tecnologías educativas. "En última instancia, tenemos mucho más control sobre para qué péptidos de regalo puede hacernos ".

Pero todavía hay un gran desafío por delante de nosotros: la mayoría de los medicamentos basados ​​en veneno deben inyectarse, de lo contrario, los péptidos se desmantelan en el sistema digestivo. La molécula debe resistir en el estómago o en el hígado y puede disolverse en el sangre.

Para hacer esto, tenemos que esforzarnos por reconstruir el péptido. Es un área de investigación que Steve Time llama "una nueva ciencia emocionante".

A pesar de todo el progreso en los estudios de veneno, Mandë Holford nunca pierde de vista que todo este trabajo se basa en imitar y manipular lo que la naturaleza ya ha inventado.

"Los animales nos llevan y nos llevan con herramientas que conocemos", dice ella. El truco ahora es descubrir cómo funcionan ".

Este artículo apareció originalmente en National Geographic.com en inglés.

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