Conus nux. (Deneb Ortigosa/iNaturalist/CC BY-NC 4.0) Für etwas, das für den Menschen so gefährlich – manchmal sogar tödlich – ist, ist das giftige Gift der Kegelschnecke ein wunderbarer Widerspruch zur natürlichen Welt.
Wissenschaftler entdecken seit Jahren, dass der giftige „Stachel“ dieser gepanzerten Meeresschnecken merkwürdige Verbindungen enthält, die ein starkes medizinisches Potenzial zu haben scheinen – mit Anwendungen, die dies bewirken könnte uns bei der Behandlung von Krebs helfen , entwickeln neue Arten von Schmerzmitteln , und vielleicht Kampf alle Arten von Krankheiten .
Jetzt wurde ein weiterer solcher Anwendungsfall identifiziert – Malaria , eine Geißel, die jedes Jahr Hunderte Millionen Menschen betrifft.
In einem neue Studie Wissenschaftler fanden heraus, dass molekulare Bestandteile des Kegelschneckengifts die Fähigkeit haben, schwere Fälle von Malaria zu behandeln, indem sie die Aktivität von Malaria hemmen Plasmodium falciparum , der einzellige Parasit, der eine Art der Krankheit verursacht.
„Unter den mehr als 850 Kegelschneckenarten gibt es Hunderttausende verschiedener Gift-Exopeptide, die im Laufe mehrerer Millionen Jahre der Evolution ausgewählt wurden, um ihre Beute zu fangen und Raubtiere abzuschrecken.“ sagt Biochemiker Frank Marí vom National Institute of Standards and Technology in Maryland.
„Diese riesige biomolekulare Bibliothek von Conopeptiden kann auf ihre potenzielle Verwendung als therapeutische Leitfäden gegen anhaltende und neu auftretende Krankheiten untersucht werden, die nicht erregbare Systeme betreffen.“
In der neuen Studie unter der Leitung von Erstautor Alberto Padilla von der Florida Atlantic University (FAU) interessierten sich die Forscher insbesondere für eine Kegelschneckenart, die Art Conus nux .
Die Forscher sammelten Exemplare der Meeresschnecke vor der Pazifikküste Costa Ricas und analysierten die Zusammensetzung ihrer Giftstoffe, die im Fall von Kegelschnecken als bezeichnet werden Conotoxine : neurotoxische Peptide, die speziell auf Oberflächenproteine von Zellen abzielen, manchmal mit katastrophalen Auswirkungen für Tiere am falschen Ende C. nux .
Doch die mysteriösen Mechanismen, die dem Gift der Kegelschnecke zugrunde liegen, könnten nach Ansicht von Wissenschaftlern auch ein enormes therapeutisches Potenzial haben.
„Conotoxine werden seit Jahrzehnten intensiv als molekulare Sonden und Wirkstoffkandidaten untersucht, die auf das Zentralnervensystem abzielen.“ sagt FAU-Biomedizinwissenschaftler Andrew Oleinikov.
Bei schweren Malariainfektionen aufgrund von P. falciparum Das zu lösende Problem besteht in der Adhäsion – insbesondere darin, einen Weg zu finden, dies zu verhindern Zytoadhäsion von infizierten Blutzellen (auch Erythrozyten genannt), die auch dann bestehen bleibt, wenn die Parasiten durch eine medikamentöse Behandlung abgetötet wurden.
„Zytoadhärenz zwischen P. falciparum -infizierte Erythrozyten (IE) und Wirtsrezeptoren sind der Schlüsselfaktor Virulenz von P. falciparum ,' die Forscher schreiben in ihrer neuen Arbeit .
„Auf der Suche nach neuen Wegen, um die Einhaltung zu verhindern.“ P. falciparum IE an Rezeptoren im Gefäßsystem kann aktuelle und zukünftige Chemotherapien wirksamer machen und dazu beitragen, die Herausforderung der schnellen Entwicklung von Arzneimittelresistenzen zu bewältigen, die durch gezeigt wurde P. falciparum .'
Wie es passiert, C. nux ist unser Freund hier. Bei den Tests der Forscher mit dem Gift der Kegelschnecke identifizierten sie sechs „Fraktionen“ im Gift, die die Proteininteraktionen stören können, die die Zytoadhäsion in IE-Zellen fördern, insbesondere durch Hemmung eines Erythrozytenmembranproteins namens PfEMP-1.
Während diese Ergebnisse bisher nur im Labor beobachtet wurden, sagen die Forscher, dass die Entdeckung dazu beitragen könnte, den Weg für zukünftige Arzneimittel zu ebnen, die schwere Fälle von Malaria behandeln könnten – und möglicherweise auch andere Krankheiten, die auf ähnlichen Formen proteinbasierter Bindungen beruhen, einschließlich Krebs , AIDS , Und COVID 19 .
„Diese Ergebnisse erweitern die pharmakologische Reichweite von Conotoxinen/Conopeptiden, indem sie ihre Fähigkeit aufzeigen, Protein-Protein- und Protein-Polysaccharid-Wechselwirkungen zu stören, die direkt zur Krankheit beitragen.“ die Autoren schreiben .
„Dieser Vorsprung kann neue Wege zur Erforschung des Einsatzes von Giftpeptiden bei der potenziellen Behandlung unzähliger Krankheiten eröffnen, die durch Blockierungstherapien gelindert werden können.“
Über die Ergebnisse wird berichtet Zeitschrift für Proteomik .