На пясъчен остров край източното крайбрежие на Австралия паяците от вида „фънъл уеб“ изкопават легла, облицовани с копринени нишки, и чакат плячката да задвижи линиите. Тези паяци, които приличат на малки тарантули, не са особено агресивни към хората. Но когато потапят дългите си зъби в храната си – която включва дребни гризачи – те доставят смъртоносна доза от един от най-сложните отрови, които паякът може да произведе.
Вълнуващо за биохимика Глен Кинг, д-р на науките от Университета на Куинсланд и експерт по паякови отрови, е разнообразието от пептиди в отровата – малки молекули, които изграждат по-големи протеини. Неговите изследвания, свързани с изолирането и тестването на съставките на паяковата отрова, наскоро доведоха до обещаващо ново лекарство, което би могло да предотврати увреждане на тъканите при сърдечен удар или инсулт, ако се приложи в рамките на няколко часа. Терапията може да промени начина, по който се спасяват животи при тези често фатални спешни случаи. При инсулт, например, човек губи около 2 милиона неврони всяка минута, което води до мозъчни увреждания; сърдечният удар причинява сходни щети.
Когато някой претърпи сърдечен удар или инсулт, внезапният недостиг на кръвоснабдяване към органа задейства каскада от реакции. Първо, намаленият приток на кръв сигнализира на клетките – вече лишени от кислород – да започнат разграждане на основната захарна молекула глюкоза, за да произведат енергия. Този процес води до натрупване на млечна киселина, създавайки опасно кисела среда. В отговор, киселата тъкан активира стресови сигнали, които указват на клетките да умрат.
За щастие, съставките на отровата са отлични в „прехващането“ на клетъчните сигнали. Отровата е ценен инструмент за животни като паяци, влечуги и насекоми като пчели, защото блокира нервната система на плячката и хищниците, като потенциално ги убива. В същото време токсините на тези животни са ценен ресурс за разработката на човешки терапии, тъй като съставките на отровата проникват в йонните канали на клетките – подобни на пори проходи в мембраната, които позволяват преминаването на йони, електрически заредени частици, жизнено важни за регулирането на сложни процеси като нервни сигнали, мускулни контракции, сетивни възприятия и други.
Кинг смята отровите на животните за истински „кладенец“ от полезни съставки, особено отровата на паяка фънъл уеб от остров К’гари (Фрейзър). Техните близки родственици се срещат на различни места в Австралия, но Кинг предпочита да събира отровата на островните паяци, защото те са по-лесни за улов. След това той анализира токсичната течност обстойно, с надеждата да идентифицира терапевтични компоненти.
Кинг и неговият колега от института, експертът по сърдечни заболявания д-р Нейтън Палпант, открили, че молекулата Hi1a от паяковата отрова блокира сигналите, активиращи клетъчната смърт, а последващите им тестове при мишки намалили мозъчните увреждания с 80%, дори четири часа след началото на инсулт, сподели Кинг пред The Scientist.
Двамата изследователи впоследствие разработили синтетична форма на Hi1a и основали стартъп компанията Infensa Bioscience в Брисбейн, която ще проведе клинични изпитания по-късно тази година при хора, претърпели сърдечен удар. След като се установи, че лечението е безопасно и ефективно, терапията може да стане достъпна за спешни медици и здравни специалисти в старчески домове в рамките на пет години.
Но учените не спират да експериментират с отровата на фънъл уеб паяците. Нейните биоактивни съставки са хиляди, така че се смята, че поне някои от тези пептиди могат да имат голям потенциал за помощ при разстройства на нервната система, болезнени състояния като ендометриоза и различни други заболявания.
Проектирането на лекарства, които действат чрез целенасочена работа с йонните канали, се е доказало като ефективна медицина. Но това е предизвикателство, затова някои изследователи се обръщат към отровите на животните като богати хранилища на пептиди, вече еволюирали да взаимодействат с йонните канали. Все повече се разработват синтетични версии на тези пептиди. Всъщност синтетичното лекарство Ozempic е базирано на отровата на Гила-монстъра, влечуго, обитаващо югозападните щати на САЩ и Мексико.
Ако резултатите от австралийската лаборатория се окажат наистина ефективни за намаляване на уврежданията от сърдечен удар в предстоящото изпитание, това може да предвещава нова ера на терапии, базирани на паякови отрови.
