تک تایمز : زهر کشنده عنکبوت‌ها و مارها ممکن است بیماری شما را درمان کند

به گزارش سرویس تازه های دنیای فناوری مجله تک تایمز ،

در اتاق کوچکی در ساختمان موزه صحرای آریزونا-سونورا، اِما کالیف، موزه‌دار بی‌مهرگان جعبه‌ای را بلند می‌کند و می‌گوید: «این یکی از عقرب‌های مودار صحرای ما است» و عقربی سه اینچی را نشان می‌دهد ‌که دمش روی پشتش خم شده است: بزرگ‌ترین عقرب آمریکای شمالی. این عقرب همراه با گروهی از عقرب‌های پوسته‌نشین یک اینچی در جعبه دیگری و چند مار زنگی از گونه‌ها و زیرگونه‌های مختلف در سراسر سالن به‌خاطر زهرشان نگه‌داری می‌شوند.

تلاش برای جدا کردن پروتئین‌های بسیار متنوعی که در زهر وجود دارد، در سال‌های اخیر افزایش پیدا کرده است و فهرست رو به رشد ترکیبات زهر، کشف چندین مورد دارو را در پی داشته است. همان‌طور که ترکیبات این توکسین‌های طبیعی همچنان توسط فناوری‌های درحال تکامل مورد سنجش قرار می‌گیرد، تعداد مولکول‌های امیدوارکننده نیز درحال افزایش است. لسلی وی بویر، استاد بازنشسته آسیب‌شناسی در دانشگاه آریزونا گفت:

یک قرن بیش، فکر می‌کردیم سم حاوی سه چهار جزء است و اکنون می‌دانیم فقط یک نوع زهر می‌تواند هزاران ترکیب داشته باشد. پژوهش‌ها سرعت گرفته است، زیرا تعداد کمی از آزمایشگاه‌های بسیار خوب اطلاعاتی را منتشر می‌کنند که همه می‌توانند از آن‌ها استفاده کنند تا چیزهایی را کشف کنند.

این مورد چشمگیری از کیمیاگری علمی مدرن است: تکامل‌یافته‌ترین سم‌های طبیعی روی زمین درحال ایجاد داروهای مؤثری هستند.

عقرب مودار / giant hairy scorpion

عقرب مودار غول‌پیکر در موزه صحرای آریزونا-سونورا

یکی از امیدوارکننده‌ترین داروهای مشتق‌شده از زهر تا به امروز، از عنکبوت تارقیقی جزیره فریزر استرالیا می‌آید که مرگ سلول پس از حمله قلبی را متوقف می‌کند. جریان خون به قلب پس از حمله قلبی کاهش پیدا می‌کند و این امر محیط سلول را اسیدی‌تر می‌کند و منجر به مرگ سلول می‌شود. این داروی پروتئینی که Hi1A نامیده می‌شود، قرار است سال آینده وارد کارآزمایی‌های بالینی شود.

این دارو در آزمایشگاه روی سلول‌های قلب تپنده انسانی آزمایش شد و مشخص شد توانایی حس اسید را مهار می‌کند و به‌گفته‌ی ناتان پالپنت، پژوهشگر دانشگاه کوئینزلند استرالیا که در این کشف نقش داشته است: «بنابراین، پیام مرگ مهار می‌شود، مرگ سلولی کاهش پیدا می‌کند و شاهد بهبود بقای سلول‌های قلب هستیم.»

اگر داروی مذکور در کارآزمایی‌ها تأیید شود، می‌تواند توسط کارکنان فوریت‌های پزشکی استفاده شود و ممکن است مانع از آسیبی شود که پس از حمله قلبی رخ می‌دهد و به‌طور بالقوه پیامدها را در پیوند قلب ازطریق سالم نگه داشتن قلب اهدایی به مدت طولانی‌تر، بهبود دهد. برایان فرای، دانشیار سم‌شناسی در دانشگاه کوئینزلند که با این پژوهش آشنا است، اما در آن مشارکتی نداشته، گفت: «به‌نظر می‌رسد این داروی شگفت‌انگیزی برای حمله قلبی باشد. این دارو از یکی از بدنام‌ترین موجودات در استرالیا حاصل می‌شود.»

تکنیک‌های مورد استفاده برای پردازش ترکیبات زهر آنقدر قوی شده‌اند که درحال ایجاد فرصت‌های جدیدی هستند. دکتر فرای گفت:

امروزه می‌توانیم با استفاده از چند میکروگرم زهر آزمایش‌هایی انجام دهیم که قبلاً به صدها میکروگرم یا بیشتر نیاز داشت. درنتیجه‌ی این پیشرفت‌ها، تمام تبارهای زهرآگین که مقادیر اندکی از مواد را تولید می‌کنند، شناسایی شده‌اند.

کتابخانه طبیعی بزرگی برای بررسی وجود دارد. صدها هزار گونه خزنده، حشره، عنکبوت، حلزون و عروس دریایی دارای توانایی مبارزه شیمیایی به کمک زهر خود هستند. علاوه‌بر‌این، ترکیب زهر در میان حیوانات مختلف، متفاوت است. هر زهر ازنظر کمیت، قدرت و نسبت و نوع توکسین‌ها، بسته به زیستگاه و رژیم غذایی متفاوت است و حتی تحت‌تأثیر تغییر دمای ناشی از تغییرات اقلیمی قرار می‌گیرد.

زهر از ترکیب پیچیده‌ای از توکسین‌ها ساخته شده که از پروتئین‌هایی با ویژگی‌های منحصر‌به‌فرد تشکیل شده است. آن‌ها بسیار کشنده هستند، زیرا تکامل در طول زمان طولانی روی اثربخشی آن‌ها کار کرده است: حدود ۵۴ میلیون سال برای مارها و ۶۰۰ میلیون سال برای عروس دریایی.

هیولای هیلا / Gila monster

هوارد برن، متصدی موزه صحرای آریزونا هیولای هیلا را بررسی می‌کند که داروی اگزناتاید برای دیابت نوع یک از آن مشتق شده است.

مار زنگی ببری / tiger rattlesnake

مار زنگی ببری در موزه صحرای آریزونا-سونورا

زهر محصول مسابقه تسلیحاتی زیستی در طول زمان است: با کشنده‌تر شدن زهر، قربانیان نیز مقاومت بیشتری تکامل می‌دهند و این امر به نوبه‌ی خود موجب مرگ‌بارتر شدن زهر می‌شود.

انسان‌ها نیز در این پویایی گنجانده شده‌اند. دکتر بویر، بنیان‌گذار مؤسسه VIPER گفت: «ما از پروتئین ساخته شده‌ایم و پروتئین‌ ما پیکربندی‌های پیچیده‌ای روی خود دارد که موجب می‌شود ما انسان شویم. زهر این پیکربندی‌های کوچک را هدف قرار می‌دهد.»

پروتئین‌های سلولی خاص که مولکول‌های زهر برای هدف‌گیری آن تکامل پیدا کرده‌اند، چیزی هستند که موجب اثربخشی بالای داروهایی می‌شوند که از آن‌ها مشتق شده‌اند (که از همان مسیرها استفاده می‌کنند). برای ساخت این داروها معمولاً به جمع‌آوری زهر نیازی نیست. پس از شناسایی، می‌توان آن‌ها را به‌طور مصنوعی ساخت.

زهرها سه اثر اصلی دارند. نوروتوکسین‌ها به سیستم عصبی حمله می‌کنند و قربانی را فلج می‌کنند. هموتوکسین‌ها خون را هدف قرار می‌دهند و توکسین‌های بافت موضعی، ناحیه‌ای را که درمعرض زهر قرار گرفته است، تحت‌تأثیر قرار می‌دهند.

داروهای مشتق‌شده از زهر متعددی در بازار وجود دارد. کاپتوپریل اولین‌بار در دهه ۱۹۷۰ از زهر افعی چال‌دار برزیلی برای درمان فشار خون بالا ساخته شد. این دارو ازنظر تجاری موفق بوده است. داروی دیگر، اگزناتاید از زهر هیولای هیلا گرفته می‌شود و برای دیابت نوع دو تجویز می‌شود. دراکولین نوعی داروی ضدانعقاد است که از زهر خفاش خون‌آشام گرفته می‌شود و برای درمان سکته مغزی و حمله قلبی استفاده می‌شود. زهر عقرب زرد فلسطینی منبع ترکیبی در آزمایش‌های بالینی است که تومورهای سینه و روده بزرگ را پیدا و آشکار می‌کند.

برخی از پروتئین‌ها به‌عنوان کاندیداهای بالقوه برای داروهای جدید پیشنهاد شده‌اند، اما باید مسیر طولانی تولید و کارآزمایی‌های بالینی را طی کنند. این روند می‌تواند سال‌ها طول بکشد و میلیون‌ها دلار هزینه داشته باشد.

مقاله‌های مرتبط:

در ماه مارس، پژوهشگران دانشگاه یوتا اعلام کردند که مولکول سریع‌الاثری را در حلزون‌های مخروطی کشف کرده‌اند. حلزون‌های مخروطی زهر خود را به سمت ماهی‌ها پرتاب می‌کنند و این امر موجب می‌شود سطح انسولین قربانیان به سرعت کاهش پیدا کند و موجب مرگ آن‌ها شود. این مولکول نویدبخش دارویی برای دیابت است.

به‌نظر می‌رسد زهر زنبور عسل در طیف‌وسیعی از آسیب‌شناسی‌ها مفید باشد و اخیراً نشان داده شد که می‌تواند سلول‌های سرطان سینه تهاجمی را بکشد.

پژوهشگران در برزیل به‌دنبال زهر عنکبوت سرگردان برزیلی به‌عنوان منبع احتمالی داروی جدیدی برای اختلال نعوظ بوده‌اند. علت ایده‌ی آن‌ها اتفاقاتی است که هنگام نیش زدن برای قربانیان انسانی اتفاق می‌افتد. دکتر فرای گفت: «یکی از ویژگی‌های گزش آن‌ها این است که مردان دچار نعوظ‌های بسیار طولانی و درناکی می‌شوند. پژوهشگران باید آن را از عامل کشنده‌اش جدا کنند و روشی برای کاهش شدت آن پیدا کنند.»

برخی دانشمندان مدت‌ها است که گمان می‌کنند اسرار مهمی در زهر نهفته است. این موضوع اولین بار در دهه ۱۷ مورد توجه جامع علمی قرار گرفت. در اواسط قرن ۱۸، فلیس فونتانا، دانشمند ایتالیایی در قالب رساله‌ای به زهر پرداخت و در دهه ۱۸۶۰، سیلاس ویر میچل در فیلادلفیا اولین پژوهش برای بررسی اجزای زهر را انجام داد.

استفاده دارویی از زهر سابقه طولانی دارد و اغلب بدون حمایت علمی بوده است. سوزن‌های آغشته به زهر یکی از اشکال سنتی طب سوزنی هستند. درمان مبتنی‌بر نیش زنبور که در آن دسته‌ای از زنبورها روی پوست قرار داده می‌شوند، توسط برخی از طبیعی‌درمانگران استفاده می‌شود. استیو لودوین، خواننده موسیقی راک ادعا می‌کند که مرتباً زهر رقیق‌شده را به بدن خود تزریق می‌کند و معتقد است داروی مقوی است که سیستم ایمنی او را تقویت می‌کند و انرژی او را افزایش می‌دهد.

تقاضا برای زهر درحال افزایش است. خانم کالیف از موزه صحرای آریزونا-سونورا مجبور است به بیابان سفر کند تا عقرب‌های پوسته‌نشین بیشتری را پیدا کند. او آن‌ها را در شب و به کمک نور سیاه شکار می‌کند، زیرا در تاریکی می‌درخشند. دکتر بویر گفت آریزونا مرکز زهر است و تعداد موجودات زهرآگین آن از ایالات‌های دیگر آمریکا بیشتر است و بنابراین برای این نوع تولید مناسب است.

عقرب پوسته‌نشین آریزونا / Arizona bark scorpion

عقرب پوسته‌نشین آریزونا که در تاریکی می‌درخشد، هنگام شب به کمک نور سیاه شکار می‌شود.

زهر عقرب با اعمال جریان الکتریکی کوچکی به این موجود جمع‌آوری می‌شود که موجب می‌شود قطره کوچکی از مایع کهربایی را در نوک دم خود دفع کند. درمورد مارها، درحالی‌که مار دندان‌های نیش خود را روی لیوان مارتینی قرار داده است، غدد زهر به آرامی ماساژ داده می‌شود. پس از اینکه آن‌ها زهر خود را تحویل دادند، این ماده برای پژوهشگران سراسر جهان ارسال خواهد شد.

افعی‌های چال‌دار ازجمله مارهای زنگی سازگاری‌های غیرمعمول دیگری دارند. گودال، محل تجهیز زیستی است که به مارها اجازه می‌دهد گرمای طعمه را احساس کنند. دکتر بویر گفت: «شما می‌توانید چشم مار را ببینید، با‌این‌حال، او همچنان به هدف ضربه می‌زند.»

اما این فقط زهر نیست که این روزها به مراتب بهتر درک می‌شود. در سال‌های اخیر، جست‌وجوهای پر از بودجه و هماهنگ برای تولید پادزهر صورت گرفته است. در سال ۲۰۱۹، ولکام تراست صندوق ۱۱ میلیون دلاری برای کار روی این موضوع ایجاد کرد. از آن زمان تاکنون تلاش‌های پژوهشی متعددی در سراسر جهان به‌دنبال یافتن درمان جهانی واحدی انجام شده است؛ یعنی درمانی که بتواند در مناطق دورافتاده استفاده شود تا فوراً به فردی که توسط هرگونه مار زهرآگینی گزیده می‌شود، کمک کند. درحال‌حاضر، مارگزیدگی‌های مختلف، پادزهرهای متفاوتی دارند.

این کار دشوار بوده است. طیف گسترده ترکیبات موجود در زهر که به نفع پژوهش‌های دارویی است، یافتن داروهای خنثی‌کننده زهر را دشوار کرده است. یکی از پادزهرهای جهانی امیدوارکننده وارسپلادیب نام دارد و در کارآزمایی‌های بالینی قرار دارد.

کارشناسان امیدوار هستند نقش زهر باعث شود ارزش بیشتر برای موجوداتی قائل شویم که آن‌ها را تولید می‌کنند. دکتر فرای برای کار خود روی ضد انعقادها درحال مطالعه زهر اژدهای کومودو است که با سه متر طول و بیش از ۱۳۶ کیلوگرم وزن بزرگ‌ترین مارمولک جهان است. این گونه همچنین به‌شدت درمعرض خطر انقراض قرار دارد. او گفت:

مطالعه روی کومودو به ما این امکان را می‌دهد تا درمورد پیام حفاظتی گسترده‌تری صحبت کنیم. شما طبیعت پیرامون را می‌خواهید، زیرا این یک بانک زیستی است. فقط در صورتی می‌توانیم این ترکیبات جالب را در این موجودات خارق‌العاده پیدا کنیم که آن‌ها منقرض نشده باشند.

بمنظور اطلاع از دیگر خبرها به صفحه اخبار فناوری مراجعه کنید.

درباره ی امیر

مطلب پیشنهادی

تک تایمز : مانیتور اولد ۴۷٫۵ اینچی ۴K ال‌جی با نرخ نوسازی ۱۳۸ هرتز معرفی شد

به گزارش سرویس تازه های دنیای فناوری مجله تک تایمز ، ال‌جی الکترونیکس مانیتورهای جدید …