Dödliga gifter kan driva medicinska framsteg
Trots den snabba forskningen finns det fortfarande många sjukdomar som trotsar behandlingen. En uppsats som nyligen publicerades i tidskriften Vetenskapfrågar om gift kan hjälpa till att utforma innovativa behandlingar.
Giftiga växter och djur är oerhört vanliga - 15 procent av jordens biologiska mångfald, enligt författarna - upptar varje ekologisk nisch och livsmiljö.
Från maskar till ödlor och från arachnids till däggdjur har gift visat sig vara ett vinnande verktyg i överlevnadsspelet.
Gift är så effektivt att det faktiskt utvecklas oberoende i en mängd olika arter; men kan vi utnyttja dessa gifter och använda dem till vår fördel?
Fram till nyligen var det svårt att skörda gift och dissekera det på molekylär nivå; många giftiga djur är små, vilket gör det svårt att skörda. Dessutom är gift ofta en komplicerad cocktail av kemikalier.
Detta förändras dock långsamt när tekniken ständigt förbättras och dess fulla potential kommer i fokus.
Framsteg öppnar nya dörrar
Ledande studieförfattare Mandë Holford, från Graduate Center vid City University of New York och Hunter College - båda i New York City, NY - tror att giftiga djur kan ha ledtrådar till behandling av en rad tillstånd, inklusive diabetes, autoimmuna sjukdomar och kronisk smärta.
Vissa tekniska genombrott har hjälpt till att utveckla bättre insikt i gift. Till exempel ger framsteg inom omics - identifiering och kvantifiering av biologiska molekyler som utgör en organism - djupare insikt.
Forskare kan nu kika in i en arts genom och rita en bild av de evolutionära förändringar som har utvecklats under generationer.
"Att veta mer om den giftiga artens evolutionära historia kan hjälpa oss att fatta mer målinriktade beslut om den potentiella användningen av giftföreningar vid behandling av sjukdomar."
Mandë Holford
Holford fortsätter: ”Nya miljöer, utvecklingen av giftresistens i bytet och andra faktorer kan få en art att utvecklas för att överleva. Dessa förändringar kan ge nya föreningar - av vilka vissa kan vara extremt användbara vid läkemedelsutveckling. ”
För närvarande har Food and Drug Administration (FDA) godkänt bara sex läkemedel som härrör från gift. Detta, anser Holford och kollegor, är bara toppen av isberget.
På grund av den rika mångfalden av naturliga gifter och deras höga specificitet kan de vara användbara mallar för läkemedelsdesigners.
Framtiden för giftforskning
Diskuterade i det nya dokumentet är några exempel på var gift kan vara användbart. Till exempel kan peptider härledda från en giftig havsanemon hjälpa till att behandla autoimmuna sjukdomar genom att rikta specifika jonkanaler på T-celler.
Även neurotoxiner härrörande från Conus magus - en art av havssnigel - kan ge effektiva behandlingar för kronisk smärta som inte orsakar beroende.
Ett annat exempel är deathstalker scorpion, som producerar klortoxin; detta binder selektivt till maligna celler, vilket gör det användbart för skyltning av tumörceller före operation för att säkerställa att all cancervävnad avlägsnas.
Klorotoxin har också studerats som ett potentiellt medel för att transportera cancerläkemedel till sitt mål.
Spindeltoxiner, enligt rapporten, kan en dag ge ett miljövänligt sätt för bönder att befria grödor från skadedjur. Snarare än de traditionella bredspektruminsekticider som kan vara giftiga för andra djur och bygga upp i vattendrag, är naturliga, proteinbaserade bekämpningsmedel mycket specifika för deras målart och biologiskt nedbrytbara.
Gift njuter av en uppgång i popularitet, men att använda dessa toxiner som medicin är inget nytt. Det första inspelade exemplet förmedlades av historikern Appian av Alexander för mer än 2000 år sedan.
Enligt honom, efter att Mithridates fått ett svärdsår i benet, räddade skytiska läkare hans liv genom att applicera ”en liten mängd stäppormorm”, som stoppade blödningen.
Som en författare påpekar, "De forntida skytläkarna skulle inte bli förvånade över att kristalliserat gift nu är en stor export till akutrum runt om i världen."
Venom har fortfarande många hemligheter kvar att avslöja, och tekniska framsteg kommer att hjälpa oss att ständigt riva upp dem. Det växande området för gift är verkligen ett att titta på.
