НА ЗАКІНЧЕННЯ НОМЕРА

Токсичні ліки. Використання
зміїної отрути для лікування

The Economist (2013, січень)

“Не існує отрут, лише отруйні дози”, — казав Парацельс, один із найвідоміших алхіміків, викристалізувавши дуже важливий аспект медичної мудрості. Насправді це лише половина істини, оскільки багато речовин, які у високих дозах є токсичними, можуть бути корисними, якщо їх використовувати обережно і спрямовувати їх дію на специфічні цілі. Рослинні отрути, від дигіталісу до кураре, рутинно використовуються як медичні препарати. А тепер настала черга тваринних токсинів, оскільки вчені активно вивчають отрути, які секретуються зміями та ящірками, щоб у перспективі перетворити їх на ефективні ліки.

Зміїна отрута, яку отримують від змій на спеціальних зміїних фермах, вже кілька десятиліть використовується для створення антисироватки; отруту вводять вівцям і коням, а потім забирають у цих тварин сироватку, в якій містяться специфічні антитіла. Однак створення медичних препаратів із самої зміїної отрути є відносно новою ідеєю. Власне, цю ідею намагаються реалізувати Stefan Hailey із колегами (Делаварський університет). У недавно опублікованій статті вони повідомили про те, що протеїн під назвою еристостатин, який можна отримати з отрути азійської піщаної гадюки, допомагає імунній системі людини боротися зі злоякісною меланомою. У попередніх дослідженнях було засвідчено, що еристостатин припиняє колонізацію клітинами меланоми печінки і легень у мишей. Доктор Hailey намагається з’ясувати, яким чином це відбувається.

Роль еристостатину в зміїній отруті полягає в тому, що він припиняє згортання крові укушеної змією жертви і кровотеча із пошкоджених судин не припиняється. Втрата крові ослаблює жертву зміїного укусу. Механізм дії еристостатину полягає в тому, що його молекули зв’язуються з тромбоцитами, які є важливим компонентом згортання крові, і нейтралізують їх. Доктор Hailey сподівається використати цю схильність еристостатину, щоб спонукати імунну систему людини атакувати клітини меланоми. Ідея може бути реалізована в тому випадку, якщо еристостатин буде з такою ж афінністю зв’язуватися з раковими клітинами, як і з тромбоцитами.

Існують два спостереження, які свідчать на користь такого зв’язування. В одному спостереженні виявлено, що еристостатин має особливу афінність до клітин меланоми, на поверхні яких, імовірно, є протеїн, подібний до протеїну на поверхні тромбоцитів, який приваблює еристостатин. Інше спостереження полягає в тому, що коли еристостатин приєднується до поверхні клітини, він приваблює до цієї клітини Т-лімфоцити. Роль цих імунних клітин полягає в тому, що вони вбивають інші клітини організму, які були інфіковані вірусами або які перетворились на ракові клітини. Якщо би вдалося зробити так, щоб клітини меланоми після зв’язування з еристостатином стали приваблювати Т-лімфоцити, то це могло б привести до повного знищення пухлини в організмі.

Доктор Hailey з колегами використали методику, яка називається мікроскопія атомної сили і яка дає змогу оцінювати силу взаємодії між клітинами меланоми й еристостатином. Ця методика дає змогу точно визначити силу, необхідну для від’єднання еристостатину від клітини меланоми, й оцінити, чи є справжня афінність у цьому зв’язку. І науковці виявили, що афінність існує. Якщо еристостатин проявить свою ефективність у лікуванні раку, він приєднається до існуючого арсеналу ліків, отриманих із токсинів рептилій. Наприклад, тирофібан є модифікованою версією іншого антикоагулянту — у цьому випадку отриманого з отрути лускатої африканської гадюки. Цей препарат вводять пацієнтам із нестабільною стенокардією, а також при гострому інфаркті міокарда. Екзенатид є синтетичною формою гормону, який має назву екзендин-4 і міститься у слині отруйної північноамериканської ящірки (Gilа monster). Цей препарат застосовують при лікуванні діабету 2 типу, оскільки він посилює продукцію інсуліну. І, нарешті, каптоприл, периферичний вазодилятатор, який використовується при лікуванні гіпертонії і серцевої недостатності, створено на основі тепротиду, отриманого від бразильських гадюк, роль якого полягає в тому, що він допомагає іншим токсинам в отруті швидко циркулювати в організмі жертви і, таким чином, швидше досягати мішеней для своєї дії.

Сьогодні досліджуються й інші препарати, створені на основі зміїної отрути. Кротоксин, протеїн, отриманий від південноамериканської гримучої змії, ще не схвалено для медичного застосування, але в перспективі він може застосовуватися для лікування раку. Кротоксин має підвищену схильність зв’язуватися з раковими клітинами. Один фрагмент молекули кротоксину розпізнає специфічний білок на клітинній мембрані і з’єднується з мембраною. А інший фрагмент молекули викликає пошкодження мембрани, запускаючи механізм, що називається апоптоз, і спонукає клітину вбивати саму себе. У 2013 році компанія Celtic Biotech планує розпочати дослідження цього препарату в людей із кількома різними формами раку, оскільки дослідники компанії сподіваються, що препарат може бути ефективним при всіх щільних пухлинах. Якщо ж дослідження виявляться успішними, компанія планує сконцентруватись на застосуванні препарату при раку легень, який є найперспективнішим з точки зору фармринку.

Але, мабуть, найбільш вражаючим препаратом, отриманим із зміїної отрути, є ганалгезин (добутий із отрути королівської кобри). Тепер цей препарат проходить дослідження в ролі субстанції, що послаблює біль. Дослідники стверджують, що цей препарат у 20–200 разів ефективніший за морфін. Крім того, на відміну від морфіну, який переважно вводять шляхом ін’єкції, ганалгезин можна приймати орально. Планують розпочати перші клінічні дослідження у кінці 2013 року чи на початку 2014-го.

Отже, зміїна отрута є справжнім скарбом корисних молекул. Саме тоді, коли фармкомпанії мають серйозні проблеми щодо винайдення нових препаратів, з’явилося нове джерело перспективних молекул, які вже пройшли тестування шляхом природної селекції і які лише треба спрямувати в іншому напрямі, ніж той, що був визначений природою.

Підготував Володимир Павлюк