Эффект Парацельса: как яды становятся лекарствами
Смертельные яды змей, улиток и ящериц становятся спасением в медицине. Рассказываем историю каптоприла и других лекарств, созданных на основе смертоносных токсинов.
Использование ядов и токсинов в медицине — это классический пример принципа Парацельса: «Всё есть яд, и всё есть лекарство». Многие вещества, способные убить человека в дикой природе, в очищенном виде становятся лекарствами. Разобрались, как ядовитые змеи и улитки спасают гипертоников, диабетиков и пациентов с раком.
Что такое природный токсин
Яд змей, ящериц или морских улиток — это не одно вещество, а смесь из нескольких сотен биологически активных молекул: белков, пептидов и ферментов. У каждого компонента своя задача в дикой природе: одни парализуют нервную систему (так работают нейротоксины), другие мгновенно разрушают ткани или влияют на свёртываемость крови (гемотоксины). Эти эффекты можно использовать в медицине.
Авторы статьи, опубликованной в журнале Toxins, подсчитали, что из ядов животных можно вычленить 10–50 миллионов природных молекул, потенциально пригодных для создания лекарств. Однако учёные идентифицировали и разгадали меньше 0,01% из них.
Эти препараты оказались не такими страшными, как думали ранее
Как объясняет доктор биологических наук Михаил Гончаров, многие токсины животного и растительного происхождения действительно могут стать эффективными лекарственными препаратами для лечения злокачественных новообразований, заболеваний сердечно-сосудистой системы, сахарного диабета, бактериальных и вирусных инфекций. Однако есть факторы, ограничивающие эти возможности.
«Во-первых, состав таких токсинов (прежде всего у животных) может быть очень сложным, и не всегда просто определить и выделить компонент, обладающий фармакологическим эффектом. Во-вторых, у многих таких веществ очень узкая терапевтическая широта, то есть разница между эффективной дозировкой и дозировкой, способной вызвать отравление. И наконец, получение многих из потенциально активных токсинов — весьма дорогостоящее занятие, что тоже накладывает ограничения».
Гончаров Михаил Юрьевичботаник, доктор биологических наук, доцент кафедры фармакогнозии СПХФУ
Лекарства, созданные из яда
Большая часть таких препаратов создана для лечения сердечно-сосудистых заболеваний. Хотя в последние годы начали появляться препараты для других областей медицины.
Каптоприл
Это, пожалуй, самый известный пример использования токсинов в медицине. Изучая яд бразильской змеи жарараки (Bothrops jararaca), учёные обнаружили, что он вызывает резкое и необратимое падение артериального давления у жертвы. Выделив нужный пептид, на его основе создали каптоприл — первый ингибитор АПФ. Он способствует превращению фермента ангиотензина-1 в ангиотензин-2 — мощный сосудосуживающий агент. Также каптоприл инактивирует пептид брадикинин, расширяющий сосуды.
Этот эффект позволил миллионам людей во всём мире контролировать гипертонию и избегать сердечной недостаточности. На основе каптоприла позже появился другой препарат с похожим действием — эналаприла малеат.
Эптифибатид
Основой для этого препарата послужил белок, найденный в яде североамериканского просяного карликового гремучника (Sistrurus miliarius barbouri). В природе этот токсин мешает крови жертвы сворачиваться, вызывая внутренние кровотечения. Учёные на его основе создали средство для предотвращения тромбоза. Эптифибатид используют при острых сердечных приступах и операциях на сосудах, чтобы не дать тромбам перекрыть кровоток к сердцу.
Тирофибан
Это ещё один «антиагрегант», который блокирует склеивание тромбоцитов. Его основой стал яд песчаной эфы (Echis carinatus). Изучая его, учёные разработали синтетический аналог, который используют для лечения острого коронарного синдрома. Лекарство помогает пациентам пережить критическую фазу инфаркта, сохранив проходимость артерий.
Зиконотид
Хищная морская улитка-конус (Conus magus) охотится на рыб, используя быстродействующий нейротоксин. Учёные синтезировали один из компонентов этого яда и создали вещество зиконотид с обезболивающим эффектом. Он сильнее морфина, но, в отличие от опиоидов, действует через другие механизмы и не связан с классической зависимостью. Лекарство вводят в спинномозговую жидкость и используют для лечения пациентов с тяжёлыми хроническими болями — например, из-за рака.
Эксенатид
Препарат используют при сахарном диабете 2-го типа, а также в некоторых случаях для контроля массы тела. Основой для лекарства стала слюна ядовитого аризонского ядозуба (Heloderma suspectum). Исследователи обнаружили в ней белок, который содержит вещество, сходное по действию с гормоном ГПП-1, отвечающим за регуляцию инсулина. Лекарство стимулирует поджелудочную железу вырабатывать инсулин в моменты, когда уровень сахара в крови повышен. Также оно замедляет опорожнение желудка, это помогает пациентам контролировать аппетит и снижать вес.
Как БАДы вредят здоровью: 4 клинических случая
Главное: яды могут стать лекарством, если разгадать принцип их действия
Смертоносные природные яды можно превратить в препараты, которые спасают жизни. Точечное использование компонентов токсина позволяет бороться с гипертонией, тромбозом и болью. В медицине активно используют препараты, созданные на основе яда змеи, ящериц и улиток. Однако потенциал у этого направления больше. Сегодня разгадано только 0,01% токсинов. Принцип действия остальных ядов неизвестен или плохо изучен.
Текст проверил Михаил Гончаров, доктор биологических наук, доцент кафедры фармакогнозии СПХФУ.
Срочно подпишитесь на «Рамблер» в Max! Так мы останемся на связи даже в нестабильные времена.