Jad, który leczy

Przez miliony lat ewolucja doskonaliła jad po to, by zabijać. Dziś naukowcy wykorzystują go, by ratować życie. Substancje pochodzące z jadów węży, skorpionów, ślimaków morskich, pająków, a nawet jadowitych jaszczurek, stały się inspiracją dla leków stosowanych w nadciśnieniu, cukrzycy, leczeniu bólu i chorobach serca. To jedna z najbardziej niezwykłych historii współczesnej farmakologii: trucizna zamieniona w terapię.

Adobe Stock

Jad kojarzy się z nagłą śmiercią. Z ukąszeniem węża, użądleniem skorpiona, paraliżem po kontakcie z niebezpiecznym zwierzęciem. Jednak dla naukowców jad jest przede wszystkim niezwykle bogatym zbiorem cząsteczek biologicznie aktywnych. Każdy jego składnik jest efektem milionów lat ewolucji i precyzyjnie wpływa na określone procesy zachodzące w organizmie.

Jak podkreślali badacze z University of Queensland w Australii w przeglądzie opublikowanym w czasopiśmie „Nature Reviews Drug Discovery”, jady zwierząt można traktować jako ogromną bibliotekę naturalnych związków chemicznych, które mogą stać się punktem wyjścia do tworzenia nowych leków. Nie oznacza to jednak, że medycyna podaje pacjentom truciznę. Najczęściej naukowcy identyfikują pojedynczą cząsteczkę odpowiedzialną za korzystne działanie, a następnie tworzą jej bezpieczniejszą, syntetyczną wersję.

Żmija, która zmieniła leczenie nadciśnienia

Jednym z pierwszych wielkich sukcesów tej dziedziny był kaptopryl – lek, który na zawsze zmienił terapię nadciśnienia tętniczego i niewydolności serca.

Historia zaczęła się w latach 60. XX wieku, gdy brazylijski farmakolog Sérgio Ferreira badał jad żararaki (Bothrops jararaca), jadowitego węża występującego w Ameryce Południowej. Naukowiec odkrył, że znajdujące się w jadzie peptydy wpływają na działanie bradykininy – substancji rozszerzającej naczynia krwionośne. Na podstawie tych obserwacji opracowano inhibitor enzymu konwertującego angiotensynę (ACE), a następnie lek kaptopryl. Dziś jest on wytwarzany syntetycznie, ale jego historia zaczęła się od toksyny. To odkrycie stało się dowodem, że jad może być nie tylko zagrożeniem, ale również punktem wyjścia dla nowoczesnej farmakologii.

Ślimak morski zamiast morfiny

Jednym z najbardziej niezwykłych przykładów wykorzystania jadu w medycynie jest zykonotyd – lek stosowany w leczeniu bardzo silnego bólu przewlekłego. Inspiracją był jad ślimaków z rodzaju Conus. Te niewielkie zwierzęta polują, wystrzeliwując miniaturowe „harpuny” zawierające toksyny, które błyskawicznie unieruchamiają ofiarę. Badania prowadzone przez prof. Baldomera Oliverę z University of Utah wykazały, że jedna z tych toksyn blokuje kanały wapniowe w komórkach nerwowych odpowiedzialne za przekazywanie sygnałów bólowych.

Na tej podstawie powstał zykonotyd – syntetyczny odpowiednik naturalnego peptydu. Lek działa inaczej niż opioidy, ponieważ nie pobudza receptorów opioidowych w mózgu. Dzięki temu nie wywołuje uzależnienia typowego dla morfiny, choć ze względu na swój mechanizm wymaga specjalistycznego podawania.

Jadowita jaszczurka i początek terapii otyłości

Niektóre współczesne leki mają jeszcze bardziej zaskakujące pochodzenie. Ich historia zaczyna się od jadowitej jaszczurki Gila (Heloderma suspectum), żyjącej na pustyniach Ameryki Północnej. W jej ślinie odkryto eksendynę-4 – substancję podobną do ludzkiego hormonu GLP-1, który reguluje poziom glukozy we krwi. W przeciwieństwie do naturalnego hormonu działa ona znacznie dłużej. Na jej podstawie opracowano eksenatyd – lek stosowany w terapii cukrzycy typu 2. Odkrycie to stało się jednym z fundamentów rozwoju całej grupy nowoczesnych leków wpływających na metabolizm i masę ciała.

Choć najnowsze preparaty stosowane w leczeniu otyłości nie są kopiami jadu jaszczurki, ich historia ma swoje źródło właśnie w tym odkryciu.

Jad węży przeciw zawałom

Jady węży od dawna interesowały badaczy zajmujących się krzepnięciem krwi. Wiele toksyn działa poprzez zaburzanie funkcji płytek krwi – komórek odpowiedzialnych za tworzenie skrzepów. Tę właściwość wykorzystano do opracowania leków przeciwpłytkowych, między innymi eptifibatydu i tirofibanu. Są one stosowane u pacjentów z ostrymi zespołami wieńcowymi oraz podczas zabiegów udrażniania naczyń wieńcowych. Naturalny jad był jednak tylko inspiracją. Oba leki są dziś produkowane syntetycznie, dzięki czemu można kontrolować ich działanie i bezpieczeństwo.

Skorpion, który pomaga chirurgom

Jednym z najbardziej obiecujących zastosowań toksyn jest wykorzystanie ich do rozpoznawania komórek nowotworowych. W jadzie skorpiona żółtego (Leiurus quinquestriatus) odkryto chlorotoksynę – peptyd, który wiąże się z komórkami niektórych nowotworów mózgu. 

Zespół prof. Jima Olsena z Fred Hutchinson Cancer Center opracował jej fluorescencyjną wersję, znaną jako „Tumor Paint”. Po podaniu pacjentowi przed operacją cząsteczka sprawia, że komórki guza stają się widoczne podczas zabiegu. Technologia jest nadal rozwijana, ale pokazuje zupełnie nowe oblicze jadów: mogą nie tylko leczyć, lecz także pomagać lekarzom zobaczyć chorobę, której wcześniej nie było widać.

Jad pszczeli – obietnica, ale nie cudowna terapia

Szczególne zainteresowanie wzbudza również melityna, główny składnik jadu pszczelego. W badaniach laboratoryjnych wykazuje działanie niszczące wobec niektórych komórek nowotworowych. Zespół badaczy z Harry Perkins Institute of Medical Research i University of Western Australia opisał w czasopiśmie „NPJ Precision Oncology”, że melityna może uszkadzać komórki potrójnie ujemnego raka piersi. Badacze podkreślają jednak, że są to wczesne etapy badań. Jad pszczeli nie jest terapią raka, a samodzielne stosowanie użądleń jako „leczenia” może być niebezpieczne i prowadzić do ciężkich reakcji alergicznych.

Naukowcy szacują, że świat zwierząt produkuje miliony różnych peptydów jadowych, a ogromna część z nich pozostaje jeszcze niepoznana. Rozwój technologii takich jak sztuczna inteligencja, analiza genomów i inżynieria białek sprawia, że odkrywanie nowych cząsteczek staje się coraz szybsze. Największe nadzieje wiąże się dziś z poszukiwaniem nowych leków przeciwbólowych, terapii nowotworów, chorób neurologicznych i zapalnych.

Historia jadów pokazuje, że w przyrodzie rzadko istnieje prosty podział na rzeczy dobre i złe. Ta sama substancja, która w jednym kontekście zabija, w innym – odpowiednio wykorzystana – może ratować życie. Najbardziej niebezpieczne zwierzęta świata stały się więc nieoczekiwanymi sprzymierzeńcami medycyny. Ich broń, udoskonalana przez miliony lat ewolucji, pomaga dziś tworzyć leki coraz bardziej precyzyjne i skuteczne.