Jak niebezpieczne gąsienice mogą pomóc w rozwoju leków ratujących życie: odkrywanie potencjału trucizn gąsienic

ADS

Nie wszystkie gatunki gąsienic są wyposażone w potężne jady, ale niektóre z nich są. Możemy być w stanie opracować nowe leki przy ich pomocy.

Gąsienice to prawdopodobnie nie pierwsza rzecz, która przychodzi na myśl, gdy myślimy o stworzeniach, które są trujące. Oczywiście, są węże. Są też pająki i skorpiony. Co z gąsienicami?

W jednym słowie – prawda. Okazuje się, że na naszej planecie żyje setki, jeśli nie tysiące różnych gatunków trujących gąsienic, z których przynajmniej kilka ma trujący jad wystarczająco silny, by zabić lub poważnie zaszkodzić człowiekowi. Właśnie dlatego naukowcy mają motywację, by badać je. Jednak trujące wydzieliny, które produkują gąsienice, zawierają także potencjalna kopalnię substancji chemicznych, które znajdują zastosowanie w dziedzinie medycyny.

“Czy dojdziemy do momentu, w którym będziemy w stanie wydobywać korzystne składniki z ich jadu? Na to nie ma wątpliwości, zdaniem Andrew Walkera, biologa ewolucyjnego i biochemika pracującego na Uniwersytecie Queensland w Australii. “Ale najpierw trzeba wykonać wiele podstawowej pracy.”

Fazy larwalne klasy owadów znanych jako Lepidoptera, która obejmuje zarówno motyle, jak i ćmy, określane są mianem gąsienic. To jedno z kilku grup zwierząt, które posiadają osobniki trujące, ale nie są powszechnie znane. (Jady to toksyny, które są celowo wstrzykiwane do innego zwierzęcia, podczas gdy trucizny to toksyny przechowywane w ciele organizmu, gotowe do uczynienia potencjalnego drapieżnika chorym.) Szacuje się, że jady przeszły co najmniej sto różnych zmian ewolucyjnych na całym królestwie zwierząt.

Jady są notorycznie skomplikowane, przy czym niektóre z nich składają się z ponad stu różnych substancji chemicznych. Co więcej, są one bardzo różnorodne. Zdaniem Mandë Holford, specjalistki od jadów pracującej w Hunter College i American Museum of Natural History w Nowym Jorku, “Żadne dwa gatunki nie posiadają tego samego arsenału jadu”. “Dlatego ważne jest, aby badać jak najwięcej gatunków, jak tylko możemy znaleźć.”

W rzeczywistości badanie jadów może być skuteczniejszą metodą odkrywania nowych potencjalnych leków niż zaczynanie od zera. Wynika to z faktu, że jady zawierają związki, które były doskonale dostosowane w czasie do celowania w konkretne procesy biologiczne u ofiary. “Przemodulowały się przez miliony lat, zostały przetestowane w przyrodzie, i wiemy, że działają”, według Holford. “Kiedy próbujemy szczepić je sobie sami w laboratorium, wskaźnik sukcesu jest znacznie mniejszy.”

Z drugiej strony, większość rodzin trujących stworzeń nie jest nawet na radarze biologów. “Mamy ogromną wiedzę na temat jadów węży, jadów skorpionów i jadów pająków”, mówi Nicholas Casewell, biolog jadów z Liverpool School of Tropical Medicine w Wielkiej Brytanii. “Mamy wiele informacji na te tematy.” “Ale istnieje wiele grup zwierząt jadowitych, które są w dużej mierze niezbadane.”

Autor artykułu na temat niebezpiecznych Lepidoptera, opublikowanego w Rocznym Przeglądzie Entomologii 2025, Walker, uważa, że gąsienice, w szczególności, powinny być bardziej zbadane. Szacuje Walker, że istnieje duża liczba gatunków gąsienic trujących na drzewie ewolucyjnym lepidopteran, pomimo faktu, że tylko około 2% gatunków gąsienic jest trujące. Obecność tego wzoru wskazuje, że jad najprawdopodobniej rozwinął się niezależnie wiele razy w obrębie tej grupy, co mogło spowodować niezwykle szeroką gamę związków.

Kilka śmiertelnych gąsienic jest wystarczających, by spowodować, że gąsienice trujące stanowią znaczące zagrożenie dla zdrowia publicznego, przynajmniej w określonych regionach świata. Śmiertelne gąsienice, należące do rodzaju Lonomia, które znajdują się w Ameryce Południowej, posiadają jad podobny do węża i zakłócają proces krzepnięcia krwi. Jad niektórych zwierząt jest odpowiedzialny za poronienia u koni, podczas gdy inne powodują trwałe i przewlekłe stany zapalne.

Jak twierdzi Walker, chociaż jady innych gatunków gąsienic zostały przebadane chociaż trochę, to większość z nich w ogóle nie została jeszcze zbadana, i możliwe, że medycyna traci na tej okazji. Na przykład, większość lepidopteran jadów wywołuje ból, który czasami może być tak silny, że wymaga stosowania opioidów. To nie dziwi, biorąc pod uwagę, że ból jest skutecznym sposobem na odstraszanie potencjalnych drapieżców, ale także pozwala badaczom wykorzystać jad jako sondę do odkrywania szlaków bólowych w ciele oraz receptorów bólowych u zwierząt laboratoryjnych a być może nawet u ludzi. To z kolei może prowadzić do opracowania nowych leków.

Badania nad jadami gąsienic są obecnie niewystarczające, dlatego nie opracowano jeszcze nowych farmaceutyków. Jednak jady innych stworzeń doprowadziły do opracowania kilku ważnych leczeń. Na przykład istnieją leki stosowane w leczeniu nadciśnienia tętniczego i krzepnięcia krwi, które były inspirowane jadem węża. Dodatkowo prekursor do niedawno wydanego przebojowego leku semaglutydu, bardziej znanego pod nazwami handlowymi takimi jak Ozempic i Wegovy, pochodził z substancji chemicznej wydobytej z trującego jaszczurki zwanego gila monstery.

Dzięki postępom w biologii molekularnej i bioinformatyce, analiza jadów wszystkich stworzeń, w tym gąsienic, staje się coraz prostsza. Zdaniem Casewella, powinno to prowadzić do istotnych postępów technologicznych w najbliższej przyszłości. “To jak skarb, który czeka na nas, aby go zrozumieć.”

Trending Topics

Latest News