سم الحلزون علاج لمرضى السكري
إنسولين جسم الإنسان وفائدته
من الأهمية بمكان أن يكون نوع الأنسولين الذي يعطى لمرضى السكري قبل الوجبات سريع المفعول للسيطرة بسرعة على ارتفاع نسبة السكر في الدم الذي يأتي من تناول الطعام. حاول العلماء تعديل الأنسولين البشري لصنع نسخة سريعة المفعول، لكنهم لم يحققوا سوى نجاح جزئي. وذلك لأن جزيئات الأنسولين البشرية تميل إلى الالتصاق ببعضها البعض ، مما يمنعها من العمل بسرعة. إزالة جانب الالتصاق الذاتي تماما يجعل نسخة عديمة الفائدة تقريبا من الأنسولين.
لكن مجموعة من الدراسات البحثية التي أجريت على مدى السنوات الثلاث الماضية ربما وجدت أخيرا حلا أفضل في سم القواقع المخروطية.
انسولين الحلزونات وفائدته
كلمة "الحلزون" تجعل معظم الناس يفكرون فقط في مسارات المخاط وتدمير الحدائق ، ولكن الحقيقة هي أن مجموعة من القواقع هي في الحقيقة صيادين قتلة . سميت القواقع المخروطية بهذا الاسم نسبة إلى الشكل المميز لقذائفها، وهي مخلوقات بحرية مفترسة تصطاد الحيوانات الأخرى، مثل الأسماك، بحثا عن الطعام. هذه ليست مهمة سهلة: في حين أن العديد من فرائسها يمكنها السباحة ، فإن هذه القواقع لا تستطيع ذلك.
للمساعدة في القبض على الفريسة ، تنتج كوكتيلات السم الأكثر تعقيدا على الأرض. في عام 2015 ، وجد العلماء شكلا فريدا ومسلحا من الأنسولين في هذا السم يمكن أن يساعد في تطوير الأنسولين سريع المفعول لعلاج مرض السكري.
عادة ، الأنسولين هو هرمون ينظم عملية التمثيل الغذائي في الحيوانات ، ويتكون من الأحماض الأمينية وينتجها البنكرياس. الأنسولين يعزز امتصاص الجلوكوز من قبل خلايا الجسم وبالتالي يقلل من مستويات الجلوكوز في الدم.
لكن بعض القواقع المخروطية تستخدم الأنسولين لغرض شائن. أثناء الصيد ، تزحف بالقرب من مدارس الأسماك وتفرز السم في الماء. يحتوي هذا السم على مزيج من المركبات تسمى "عصابة النيرفانا" ، والتي تضع الأسماك في حالة ذهول أو ارتباك ، كما لو كانت "في وكر الأفيون" ، وفقا لمؤلف الدراسة بالدوميرو أوليفيرا ، عالم الكيمياء الحيوية في جامعة يوتا. بعد فترة وجيزة ، يوسع الحلزون فمه ويبتلع كل منهم.
الأنسولين هو جزء من عصابة النيرفانا ، تم تعديله خصيصا لاختطاف عملية التمثيل الغذائي ، مما ينتج صدمة سكر الدم لصعق وإرباك فريسة القواقع المخروطية. وهو أول مثال تم الإبلاغ عنه للأنسولين في سم الحيوانات وتم العثور عليه في سم نوعين من الحلزون المخروطي ، Conus geographus و Conus tulipa. هذا هو أصغر نسخة معروفة من جزيء الأنسولين ، مضحيا بالتعقيد الهيكلي من أجل عمل مبسط. على عكس الأنسولين البشري ، لا تلتصق جزيئات الأنسولين السامة ببعضها البعض.
يعتمد هذا البحث على العمل السابق الذي تم القيام به لتوضيح المساهمات الجزيئية لأجزاء مختلفة من الغدد السامة للحلزون المخروطي. في السابق ، كان يعتقد أن المواد الكيميائية تعمل فقط على الجهاز العصبي والعضلي للضحية. الآن ، يتم حساب القواقع المخروطية بين الحيوانات السامة المعروفة بإنتاج مركبات تحاكي الهرمونات الأيضية.
دراسات حول أنسولين غير بشري
في السابق ، تم العثور على مركب يحاكي هرمون التمثيل الغذائي البشري في لعاب وحش جيلا ، وهي سحلية كبيرة سامة. تمت الموافقة على نسخة اصطناعية من هذا الجزيء لاستخدامها في البشر لعلاج مرض السكري من النوع 2 منذ عام 2005. لذلك هناك سابقة لتطوير أدوية قابلة للحياة من الهرمونات المقلدة.
ولكن حتى بدون الأنسولين ، فإن القواقع المخروطية ليست جديدة على الطب. تمت الموافقة على نسخة اصطناعية من جزيء معزول من سم Conus magus ، المعروف أيضا باسم الحلزون المخروطي الساحر ، لعلاج الألم المزمن المستعصي لأكثر من عقد من الزمان. هل ستكون فئة جديدة من الأدوية البديلة للأنسولين هي المساهمة التالية للقواقع المخروطية في الطب؟
في عرض أنيق للتكيف ، يتطابق الأنسولين السام مع الأنسولين الخاص بالفريسة. وجد العلماء أنه عند حقنه ، كان للأنسولين السم المخروطي تأثير مماثل على الأسماك كما يفعل الأنسولين البشري على البشر: فهو يقلل من نسبة الجلوكوز في الدم. بعد ذلك ، قاموا بالتحقيق في سلوك السباحة للأسماك ، قبل وبعد تعرضهم للأنسولين السام. استخدم الباحثون يرقات الزرد الصغيرة لهذه التجربة ، وراقبوها في طبق بلاستيكي مع "آبار" صغيرة. سبحت كل سمكة في بئر ، في حجم السائل حوالي 1/25 من ملعقة صغيرة. في وجود الأنسولين السم ، تحركت الأسماك أقل بكثير من المعتاد. أظهر هذا أن الأنسولين السام ، عند إطلاقه في الماء ، يمكن أن يبطئ ويعوق الأسماك. هذا أمر منطقي ، لأن القواقع المخروطية تستخدم السم لمنع فريستها من الهروب.
يشير تحليل هذه الظاهرة إلى أنه في وقت ما في الماضي ، كررت القواقع المخروطية جين الأنسولين الطبيعي الخاص بها. بمرور الوقت ، يتم التعبير عن بعض النسخ الجينية بشكل انتقائي فقط في الغدة السامة والتغيرات المتراكمة في التسلسل. من بين جميع الطفرات ، كانت تلك التي حسنت صيد الحلزون المخروطي سيتم الحفاظ عليها بشكل انتقائي. كان من شأن ذلك أن ينطوي على صراعات الحياة أو الموت لأجيال عديدة من القواقع المخروطية ، وإرثها الجيني يعتمد على نجاحها في اختطاف عملية التمثيل الغذائي لفريستها. كلما اقترب الأنسولين السام من الأنسولين الخاص بالفريسة ، زادت فرص الحلزون في التقاط فريسته وتناول الطعام بشكل جيد والتكاثر.
تعتمد ورقة بحثية نشرت في عام 2016 على هذا العمل وتقربنا خطوة واحدة من هدف الأدوية الجديدة لعلاج مرض السكري. وجد العلماء أن الأنسولين السام يمكن أن يربط وينشط مستقبل الأنسولين البشري. بالإضافة إلى ذلك ، لا تلتصق جزيئات الأنسولين السامة ببعضها البعض مثل جزيئات الأنسولين البشرية العادية. لذا فإن الأنسولين السام حر في التصرف بسرعة كبيرة وبسرعة في التحكم في مستويات الجلوكوز في الدم.
باستخدام الأفكار المكتسبة من دراسة الأنسولين السام للقواقع المخروطية ، يمكن للعلماء تطوير فئة جديدة تماما من الأنسولين العلاجي ، وهي أبسط وأصغر وتعمل بشكل أسرع.
قد تكون القواقع المخروطية منقذة للحياة في حين كنا نعتبرها منقذة للحياة.
قد تكون بعض الشركات الدوائية قاتلة في حين كنا نعتبرها منقذة للحياة.