Jad skorpiona kojarzy się przede wszystkim z zagrożeniem, ale dla naukowców jest również źródłem biologicznie aktywnych cząsteczek. Szczególne zainteresowanie wzbudzają peptydy – niewielkie fragmenty białek, które potrafią oddziaływać na konkretne receptory, kanały jonowe i szlaki układu odpornościowego. Nowy przegląd opublikowany w czasopiśmie iLIVER pokazuje, że niektóre peptydy pochodzące z jadu skorpionów mogą mieć potencjalne zastosowanie w chorobach zapalnych i schorzeniach wątroby.
Dlaczego naukowcy interesują się jadem skorpiona?
Opisano ponad 2700 gatunków skorpionów, a ich jad jest skomplikowaną mieszaniną białek, peptydów, enzymów i mniejszych cząsteczek. Część z nich bardzo precyzyjnie oddziałuje na komórki organizmu – właśnie dlatego jad może być niebezpieczny, ale ta sama właściwość jest interesująca z punktu widzenia projektowania leków.
Nie chodzi więc o stosowanie jadu jako lekarstwa. Naukowcy próbują wyizolować konkretne cząsteczki, sprawdzić ich budowę i mechanizm działania, a następnie ocenić, czy można je zmodyfikować w taki sposób, aby wykorzystać korzystne działanie bez toksyczności całego jadu.
Co wykazano w przypadku stłuszczeniowej choroby wątroby?
Szczególnie ciekawy wynik pochodzi z badań na myszach. Zastosowano w nich odpowiednio przetworzony wodny ekstrakt z gruczołu jadowego. U zwierząt z wywołanym dietą stłuszczeniowym zapaleniem wątroby zaobserwowano zmniejszenie stłuszczenia, stanu zapalnego i włóknienia wątroby. To jednak nadal badanie przedkliniczne. Nie wiadomo jeszcze, czy podobny efekt można bezpiecznie uzyskać u człowieka.
Jad skorpiona a wirusowe zapalenie wątroby
Drugi interesujący kierunek dotyczy wirusów atakujących wątrobę. Niektóre peptydy pochodzące z jadu wykazywały działanie przeciwwirusowe w warunkach laboratoryjnych.
Badano także wirusa zapalenia wątroby typu B. Peptyd z jadu ograniczał jego namnażanie w badaniach in vitro Jednak ponownie są to wyniki laboratoryjne, a nie dowód, że peptydy z jadu można obecnie stosować zamiast istniejącego leczenia przeciwwirusowego.
Czy jad może uszkadzać wątrobę?
To bardzo ważne rozróżnienie. Fakt, że określona cząsteczka wyizolowana z jadu może mieć potencjał terapeutyczny, nie oznacza, że jad skorpiona jest zdrowy lub leczniczy. W badaniach na zwierzętach cały surowy jad może działać hepatotoksycznie. Po zatruciu obserwowano m.in. uszkodzenia komórek wątroby oraz wzrost takich parametrów jak ALT i AST.
Naukowców interesuje więc nie picie, wstrzykiwanie czy inne stosowanie jadu, ale znalezienie w nim konkretnej cząsteczki, która po oczyszczeniu i odpowiedniej modyfikacji mogłaby kiedyś stać się podstawą leku. Podobna strategia nie jest czymś niezwykłym w farmakologii. Substancja występująca w naturze może być punktem wyjścia do stworzenia zupełnie innego, kontrolowanego preparatu medycznego.
Dlaczego takich leków jeszcze nie mamy?
Problemem nie jest wyłącznie znalezienie peptydu, który działa w laboratorium. Potencjalny lek musi dotrzeć do odpowiedniego miejsca w organizmie, utrzymać się tam wystarczająco długo i działać bez powodowania poważnych efektów ubocznych.
Peptydy z jadu mogą być szybko rozkładane przez enzymy, mieć krótki czas obecności we krwi i słabo wchłaniać się po podaniu doustnym. Mogą również wywoływać reakcje immunologiczne albo działać na inne cele niż te, które interesują naukowców. Do tego dochodzą problemy z produkcją odpowiednio czystych i powtarzalnych preparatów na dużą skalę.
Jednym z badanych rozwiązań są nanonośniki, np. liposomy i nanocząstki lipidowe lub polimerowe. Mogłyby chronić peptyd przed zbyt szybkim rozpadem i ułatwiać dostarczenie go do określonych tkanek.
Czy medycyna rzeczywiście wykorzystuje już składniki jadu skorpiona?
Autorzy przeglądu wskazują interesujący przykład chlorotoksyny (CLTX), peptydu pochodzącego z jadu skorpiona. Została ona wykorzystana jako element kierujący eksperymentalne komórki CAR-T w badaniu fazy I dotyczącym nawrotowego glejaka.
Nie jest to terapia choroby wątroby, ale pokazuje ważną rzecz: peptyd pochodzący z jadu może zostać wykorzystany jako precyzyjne narzędzie w zaawansowanej terapii medycznej. Droga od odkrycia interesującej cząsteczki do leku pozostaje jednak bardzo długa.
Co z tego wynika?
Na razie nie mamy terapii chorób wątroby polegającej na podawaniu peptydów z jadu skorpiona. Najciekawsze wyniki dotyczą modeli komórkowych i zwierzęcych, a przed zastosowaniem u ludzi trzeba określić skuteczne dawki, bezpieczeństwo, toksyczność, sposób podania i rzeczywistą skuteczność kliniczną.
Badania są jednak interesujące, ponieważ pokazują, że jad może być biblioteką cząsteczek, z której naukowcy próbują wybrać pojedyncze związki nadające się do dalszego rozwoju jako leki. W przyszłości sztuczna inteligencja, projektowanie białek i nowe systemy dostarczania leków mogą ułatwić modyfikowanie takich peptydów.
