Ababil Wings SS / Shutterstock

Przez tysiące lat ludzie zwracali się do natury, aby leczyć i łagodzić swoje dolegliwości. Współczesna nauka zbudowana na tych starożytnych fundamentach, a programy „odkrywania produktów naturalnych” ustanowione przez firmy farmaceutyczne dostarczyły nam leków, które mogą leczyć raka, infekcje i nie tylko.

Ale odkrywanie leków znalezionych w przyrodzie nie jest proste. Wystarczająco trudno jest zebrać wystarczającą liczbę pożytecznego organizmu, czy to korzenia drzewa, czy jadowitego węża, a jeszcze trudniej wyizolować dokładny związek leczniczy, a następnie wyprodukować go w dużych ilościach.

Biorąc pod uwagę wszystkie te przeszkody, nie jest zaskoczeniem, że firmy farmaceutyczne przeniosły swoją uwagę z natury na laboratorium i zaczęły projektować związki od podstaw, których ogromna liczba mogłaby być następnie przebadany pod kątem obiecującej aktywności. Od lat 1990. firmy farmaceutyczne należycie zakończyli swoje programy odkrywania przyrody a ogromne kolekcje zebranych przez nich fragmentów z projekcji zostały sprzedane lub rozwiązane.

Jednak ostatnie postępy w genetyce skłoniły do ​​powrotu do produktów naturalnych. Naukowcy mogą teraz przeszukiwać całe DNA organizmu w poszukiwaniu użytecznych związków, a staje się coraz bardziej oczywiste, że ledwo dotknęliśmy powierzchni różnorodności molekularnej natury, która została udoskonalona przez ponad trzy miliardy lat prób i błędów. Istnieje wiele innych nieodkrytych leków, które czają się w roślinach, zwierzętach, grzybach i bakteriach. Ta świadomość i zbliżające się kryzysy zdrowotne, takie jak wzrost oporności na antybiotyki, ponownie wzbudziły zainteresowanie poszukiwaniem użytecznych związków w przyrodzie – znanymi jako bioprospecting.

Eksenatyd, lek pochodzący ze śliny „potwora gila”, jest stosowany w leczeniu cukrzycy typu 2. W 2014 r. wygenerowała sprzedaż w wysokości 767 mln USD, z czego zero przeznaczono na ochronę tych zagrożonych jaszczurek. Kris Wiktor / Shutterstock

Większość dzisiejszych leków pochodzenia naturalnego pochodzi z roślin, grzybów i bakterii. Te leki, które zostały wyekstrahowane ze zwierząt, pochodzą w dużej mierze z zaledwie kilku źródeł: jadowite kręgowce jak jaszczurka potwora Gila lub węże jararaca, ślina pijawkilub jady i wydzieliny organizmy jak gąbki lub mięczaki. Ale zwierzęta są niesamowicie różnorodne, a my ledwo wykorzystaliśmy potencjalne zastosowanie farmaceutyczne najbardziej zróżnicowanej grupy ze wszystkich – owadów.

Owady są pełne przydatnych związków

Owady zajmują każdą możliwą niszę lądową i słodkowodną na Ziemi. W związku z tym mają oszałamiający wachlarz interakcji z innymi organizmami, co oznacza, że ​​wyewoluowały ogromną różnorodność związków, aby chronić siebie lub żerować na innych.

Z niewielkiej części badanych owadów zidentyfikowano kilka interesujących związków. Na przykład alloferon, związek przeciwdrobnoustrojowy wytwarzany przez larwy much ciosowych, jest stosowany jako środek przeciwwirusowy i przeciwnowotworowy w Korei Południowej i Rosji. Larwy kilka innych gatunków owadów są badane pod kątem silnych środków przeciwdrobnoustrojowych. Poza muchami, związek pochodzący z jadu osy Polibia Paulista mogą zabić komórki rakowe bez uszkadzania normalnych komórek.

Polibia Paulista występuje w południowo-wschodniej Brazylii. Mario Palma / Uniwersytet Stanowy w Sao Paulo

Dlaczego więc bioposzukiwacze poświęcają stosunkowo mało uwagi owadom? Częściowo winna jest sama odmiana – przy wielu milionach gatunków do przeszukania znalezienie użytecznego owada jest jak szukanie igły w stogu siana. I chociaż uważamy, że owady są wszędzie, rzeczywistość tej wszechobecności to ogromna liczba kilku niezwykle pospolitych gatunków. Większość owadów jest trudna do znalezienia i bardzo trudna do wychowania w niewoli.

A nawet jeśli pożyteczny gatunek zostanie zidentyfikowany i pomyślnie wyhodowany, nadal niezwykle trudno jest uzyskać wystarczającą ilość odpowiedniego materiału. Owady są na ogół bardzo małe, a gruczoły wewnątrz nich, które wydzielają interesujące, potencjalnie użyteczne związki, są jeszcze mniejsze.

Poszukiwanie przyjaznych owadów

Dobrą wiadomością jest to, że możemy przezwyciężyć niektóre z tych trudności, wykorzystując wiedzę z historii naturalnej do ukierunkowania naszych wysiłków. Ja i Davida Wilcocksona na Uniwersytecie Aberystwyth określa to podejście jako „odkrywanie leków oparte na ekologii”.

Wiele owadów reklamuje produkcję potencjalnie użytecznych związków w sposób, w jaki żyją i gdzie żyją. Niektóre produkują silny, złożony jad do ujarzmienia ofiary i utrzymania jej świeżości dla potomstwa. Inni są mistrzami w wykorzystywaniu brudnych mikrośrodowisk, takich jak odchody i zwłoki, w których regularnie są nękane przez niezliczone mikroorganizmy. Owady w obu tych przykładach mają zestaw związków przeciwdrobnoustrojowych do zwalczania patogennych bakterii i grzybów, które mogą potencjalnie służyć jako lub inspirować nowe antybiotyki dla ludzi.

Larwy chrząszcza żyją w gnijącej materii i są stale zagrożone przez potencjalne patogeny. Rossa Pipera, Autor pod warunkiem

Chociaż wiedza z zakresu historii naturalnej wskazuje nam właściwy kierunek, nie rozwiązuje problemów związanych z małymi rozmiarami owadów i niewielką ilością wytwarzanych przez nie interesujących związków. Na szczęście możliwe jest teraz zidentyfikowanie, a następnie wycięcie odcinków DNA owadów, które niosą kody interesujących związków, i wstawienie ich do linii komórkowych, które umożliwiają produkcję większych ilości.

Chociaż bardzo chciałbym pomóc w opracowaniu przebojowego leku pochodzącego od owadów, moją główną motywacją do patrzenia na owady w ten sposób jest ochrona – chcę, aby leki z owadów generowały fundusze na podstawowe badania, odkrywanie gatunków i historię naturalną. Wszystkie gatunki, nawet małe i pozornie nieistotne, mają prawo do istnienia dla siebie, ale temu odczuciu brakuje siły politycznej potrzebnej do walki o pilną ochronę przyrody. Potrzebujemy czegoś bardziej namacalnego, czegoś, co jest bezpośrednio związane z ludźmi, a trudno byłoby znaleźć coś, co jest tak cenne jak zdrowie.

Jeśli uda nam się rzucić światło na ciemniejsze zakamarki apteczki natury, badając użyteczną chemię najróżniejszych zwierząt na planecie, wierzę, że możemy sprawić, by ludzie inaczej myśleli o wartości przyrody.

O autorze

Ross Piper, entomolog i zoolog; wizytujący pracownik naukowy, Uniwersytet w Leeds

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązane książki

at Rynek wewnętrzny i Amazon