Природная аптека: яд актинии поможет бороться с диабетом и болью
В составе яда тропических актиний обнаружены эффективные ферменты, которые можно использовать для новых сахороснижающих средств. К таким выводам пришли ученые из Тихоокеанского института биоорганической химии имени Г.Б. Елякова Российской академии наук (ТИБОХ РАН). Полученные результаты могут лечь в основу новых лекарств для лечения пациентов с диабетом второго типа. По данным Всемирной организации здравоохранения, им больны около 8% населения планеты. Также они нашли белки, оказывающие анальгезирующее действие на болевые рецепторы.
Исследователи провели анализ яда тропических актиний (Heteractis magnifica), которых также называют морскими анемонами. Эти животные – древние морские хищники, появились около 800 миллионов лет назад. Актинии обитают исключительно в водной среде, большинство из них прикрепляются к поверхности почвы или камню, лишь немногие перешли к роющему образу жизни. Для питания они ловят ракообразных и рыб с помощью своих ядовитых щупалец.
Прикосновение человека к большинству видов морских анемонов не вызывает обычно сильных болезненных ощущений. Это связано с тем, что эволюционно морские организмы и млекопитающие всегда были разделены. Для выживания морские анемоны приспособили состав своего яда к объектам охоты или нападающих на них хищников. Человек ни к кому из них не относится.
Яд актиний – это сложная смесь, состоящая из множества разнообразных биологически активных веществ. В этом одно из преимуществ использования ядов морских анемонов для поиска новых лекарственных препаратов.
Ученые из ТИБОХ РАН выяснили, что яд актинии содержит множество биологически активных пептидов – питательных веществ, состоящих из аминокислот. Некоторые пептиды могут стать прототипами для создания новых фармацевтических препаратов. Например, токсины ядовитых животных могут применяться в качестве обезболивающих средств. Входящие в состав яда вещества оказывают эффективное действие при лечении аутоиммунных заболеваний, из-за которых поражается иммунная система или весь организм.
Также в яде актинии были обнаружены эффективные ингибиторы амилаз – ферменты, расщепляющие сложные сахара. Они могут использоваться для создания новых сахароснижающих препаратов, жизненно необходимых для больных сахарным диабетом второго типа.
– Найденный нами ферменты структурно близки к естественным белкам млекопитающих – дефензинам, – рассказала «Известиям» кандидат химических наук, главный исполнитель работы Оксана Синцова. – В организмах млекопитающих дефензины борются с вирусами и бактериями. В организмах ядовитых животных данные белки приобрели новые функции, в том числе, способность замедлять действие пищеварительных ферментов. Такая близость к белкам человека решает проблему их биодеградации в организме. Помимо этого обнаруженные ферменты намного эффективнее синтетических, что позволит применять их в малых дозах и снизить риск возникновения побочных эффектов. Обнаруженные ферменты, расщепляющие сложные сахара, снижают уровень глюкозы.
По словам исследователей, в качестве лекарственной формы подойдут капсулы или таблетки. Стоимость такого препарата станет известна после проведения всех необходимых исследований.
– На данный момент, мы нашли молекулу с хорошим биомедицинским потенциалом. Прежде чем она станет препаратом, нам предстоит детально изучить ее биологическую активность и разработать высокоэффективный способ ее биотехнологического получения, – пояснила Оксана Синцова.
По мнению доктора химических наук Института биоорганической химии РАН Сергея Козлова, каким бы опасным ни был яд при укусе, если его разделить на множество компонентов, обязательно найдутся те, которые могут использоваться в фармацевтических средствах.
– То, что в яде морских анемонов обнаружен фермент, расщепляющий сложные сахара, который был выделен в чистом виде и испытан в лабораторных условиях – это, бесспорно, хорошо, – рассказал «Известиям» Сергей Козлов. – Задача исследователей природных ядов состоит в правильном разделении яда на всевозможные компоненты и дальнейшей проверке их активности. Именно так из ядов пауков, скорпионов, змей, ящериц, морских моллюсков и морских анемонов получают совершенно безопасные молекулы.
Результаты исследования опубликованы в научном журнале Journal of Proteomics.
