Биотехнология для медицины (продолжение-3)
Естественные условия обитания демонстрируют подчас почти уникальные возможности животных по нейтрализации токсинов или инфекции. Практически неисчерпаемым источником потенциальных лекарственных средств является океан. Биотехнологи, работающие с морской флорой и фауной, обнаружили организмы, синтезирующие вещества, которые могут найти применение как средства симптоматической и патогенетической терапии при лечении различных заболеваний.
Так, австралийские учёные из университета Квинсленда провели эксперименты с ядом моллюска, обитающего в районе Большого Барьерного рифа, Conus marmoreus (мраморный конус). Яд, который улитка впрыскивает в жертву, чтобы парализовать её, может в определённой пропорции оказаться лекарством. Этот токсин не даёт побочных эффектов, является очень эффективным в блокировании боли и, по мнению учёных, может заменить морфин. Получение его, однако, из 6-сантиметровых моллюсков очень дорого, поэтому были проведены работы по его химическому синтезу, и в настоящее время они успешно завершились получением синтетического аналога. Это позволит получать указанный токсин в количествах, необходимых для клинического применения.
Новые препараты для купирования болевого синдрома на основе конотоксинов разрабатывают сотрудники медицинского факультета Гарвардского университета (Бостон, США). Конотоксины, содержащиеся в тканях некоторых тропических моллюсков, используются ими для защиты от врагов, лишая нападающего чувствительности и парализуя его. По мнению учёных, новые препараты должны быть эффективней и безопасней большинства современных обезболивающих препаратов.
Исследования, проводимые в Массачусетском университете над двустворчатым моллюском Mercenaria mercenaria, обнаружили, что эта двустворка эффективно нейтрализует токсин ботулизма в концентрации, способной убить 1 тысячу человек.
Индийские специалисты из Нью-Дели выделили из некоторых морских моллюсков антиоксидант ликопен, который применяется для лечения и предотвращения рака полости рта, а также некоторых видов мужского бесплодия.
По данным исследователей Оксфордского университета, очищенные препараты хитина из панцирей обычных креветок, могут быть использованы в качестве противоаллергического средства, которое на порядок безопаснее современных противоаллергических средств. Кроме того, хитин креветок и крабов может применяться для транспортировки препаратов по организму.
Особый интерес проявляют учёные к лягушачьим ядам, которые оказывают различные эффекты: снижают кровяное давление, расширяют сосуды, возбуждают дыхание и кровообращение, губительно действуют на гельминты, способствуют заживлению ран, предохраняя их от нагноения. В частности, на основе составных частей лягушачьего яда синтезировано эффективное лекарство для борьбы с кожными грибами. Синтез аналогов этих сложных соединений обеспечит массовое производство лекарств, способных заменить антибиотики. Кроме того, ядовитые лягушки-древолазы также обеспечивают нас обезболивающими средствами.
Не менее интересное наблюдение сделано британскими учёными в отношении гребнистого крокодила Crocodylus porosus, обитающего в болотах на севере Австралии. Даже самые тяжкие раны этих рептилий никогда не воспаляются, несмотря на обилие в болотах патогенных бактерий. Зоолог А. Бриттон обнаружил в крови животного исключительно эффективный антибиотик, получивший название «кроколиллин».
Нельзя забывать также, что антикоагулянты, широко применяемые в сосудистой хирургии, также животного происхождения. В природе их источником являются клещи и пиявки.
В настоящее время около 50% всех широко используемых лекарств в мире созданы на основе растений и микробов. При этом доля лекарств животного происхождения значительно скромнее, и практически отсутствуют лекарства, полученные из насекомых. Однако мир насекомых поистине безграничен: науке известно около двух миллионов видов. Эти удивительные существа за свою почти 500 миллионную историю создали одну из самых сложных иммунных систем, способную бороться с вирусами, бактериями и другими патогенами.
Исследования в этой области, можно сказать, только начинаются. Так, из личинок южно-американских бабочек выделен препарат, обладающий фунгицидными свойствами.
Восковая моль послужила сырьём для лекарства против туберкулёза и сердечно-сосудистых заболеваний. Исследованиями учёных Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН установлено, что это лекарственное средство стимулирует иммунную систему и физическую активность, регулирует энергетический обмен, обладает высокой антиоксидантной активностью.
Особый интерес представляют мухи-каллифоры, которые в естественных условиях обитания, вступая в конкурентные отношения с бактериями, выделяют вещества, подавляющие их рост. При попадании личинок в раны происходит их быстрое заживление. Это свойство активно использовал в полевых условиях русский хирург Пирогов во время первой мировой войны, а в настоящее время научный центр в Ноттингеме (Великобритания) специально занимается выращиванием этих личинок, которые используются в некоторых клиниках США и Швейцарии при лечении пациентов с трофическими язвами и остеомиелитом.
Наиболее значимые и интересные исследования иммунной системы насекомых принадлежат сотрудникам Санкт-Петербургского государственного университета. В результате многолетней работы удалось проанализировать и выделить, а затем и создать синтетические аналоги молекул, обладающих противоинфекционной активностью. В результате появился новый лекарственный противовирусный препарат аллоферон, который используется для лечения герпеса и гепатита В. В настоящее время на основе пептидов иммунной системы насекомых разрабатывается новое поколение препаратов с противовирусной активностью, называемых энтовиронами, а также препараты аллостатины, которые обладают как противовирусным, так и противораковым эффектом.