Ученые нашли уникальную молекулу, способную отключать… смерть
На песчаных дюнах острова К'гари (ранее известного как Фрейзер) у восточного побережья Австралии обитает существо, чей внешний вид обманчиво безобиден. Это воронковый паук — неприметный охотник, роющий норы, выстилающий их шелком и терпеливо ожидающий, пока вибрация сигнальных нитей известит его, что добыча наконец-то попала в ловушку.
Яд этого паука, смертельный для мелких грызунов, — это один из сложнейших на планете «коктейлей», содержащий самые опасные нейротоксины. Но именно в этом убийственном составе скрывается ключ к спасению миллионов человеческих жизней от двух главных убийц современности: инфаркта и инсульта.
Для таких существ, как пауки, змеи или скорпионы, яд — это не просто оружие, это основной инструмент выживания, идеально отточенный в результате миллионов лет эволюции. Задача токсина — молниеносно парализовать нервную систему жертвы или хищника.
Ученые долго не могли понять, как происходит такая парализация. Но теперь исследователи знают, что секрет быстродействия и эффективности ядовитых веществ прячется в способности токсинов максимально точно воздействовать на ионные каналы клеток.
Это крошечные поры в мембране каждой нашей клетки. Они работают как строго охраняемые ворота, позволяя ионам (электрически заряженным частицам) проходить внутрь и выходить наружу. Данный процесс является одной из фундаментальных функций организма. От него зависит передача нервных импульсов, сокращения мышц, сердцебиение и даже ощущение боли.

Ионные каналы клеток
В свою очередь, ядовитые пептиды (небольшие молекулы, из которых состоят белки токсина) эволюционировали, чтобы наметрво блокировать или, наоборот, полностью открывать эти «ворота», нарушая критически важные процессы.
Доктор Гленн Кинг, биохимик из Квинслендского университета, видит в яде не угрозу, а бесценную библиотеку уникальных соединений. Его особенно заинтересовал яд воронковых пауков с острова К'гари. Островитяне, в отличие от материковых сородичей, менее агрессивны, поэтому с ними проще работать. Кинг методично анализирует токсичную жидкость, разбирая ее на молекулы, словно детектив, изучающий улики, в надежде найти среди тысяч биологически активных соединений те, что несут не смерть, а исцеление.
Интересный факт: Ученые обнаружили: яды животных настолько специфичны, что могут помочь в изучении самих ионных каналов. Например, яд рыбы фугу, тетродотоксин, является мощным блокатором натриевых каналов и десятилетиями используется в нейробиологических исследованиях для понимания механизмов передачи нервных импульсов.
Прорыв в исследованиях Кинга произошел, когда он вместе со своим коллегой, специалистом по сердечным заболеваниям доктором Натаном Палпэнтом, обнаружил в яде уникальную молекулу. Исследователи назвали ее Hi1a. Выяснилось, что она действует не как разрушитель, а, наоборот, великолепно перехватывает ложные сигналы.

Воронковый австралийский паук — поставщик «волшебного» яда
Во время сердечного приступа или инсульта внезапное прекращение кровотока лишает клетки сердца или мозга кислорода. В отчаянной попытке выработать энергию они начинают экстренно расщеплять глюкозу. Это приводит к резкому закислению среды – накоплению молочной кислоты.
Та, в свою очередь, активирует в клетках «сигналы самоуничтожения», запуская программируемую гибель (апоптоз). Именно эта реакция и приводит к необратимому повреждению тканей.
Молекула Hi1a действует на опережение. Она блокирует способность клетки воспринимать эти стрессовые сигналы, по сути, выключая «переключатель» смерти. Клетка, лишенная кислорода, получает передышку, что кардинально замедляет процесс ее повреждения.
Результаты лабораторных испытаний на мышах были ошеломляющими. Как рассказал Кинг журналу The Scientist, всего одна доза препарата на основе Hi1a, введенная даже через четыре часа после начала инсульта, уменьшала повреждение мозга на 80%. Таким образом, появляется критически важное окно времени, которое кардинально меняет правила игры в неврологии.
Вдохновленные успехом, Кинг и Палпэнт не остановились на достигнутом. Они создали синтетическую версию пептида Hi1a, что исключает необходимость постоянно доить опасных пауков и позволяет производить вещество в необходимых для медицины масштабах. Для продвижения терапии они основали в Брисбене стартап Infensa Bioscience.

Профессор Гленн Кинг в лаборатории с пауком
Уже в конце этого года компания планирует провести первые клинические испытания на людях, перенесших сердечный приступ. Если безопасность и эффективность препарата подтвердятся, то в течение следующих пяти лет он может появиться в арсенале служб экстренного реагирования и врачей. Это означает, что скорая помощь или персонал домов престарелых смогут ввести препарат сразу после события, в разы увеличивая шансы пациента на выживание и полное восстановление без тяжелых последствий.
И это лишь начало. Яд воронкового паука содержит тысячи других пептидов, каждый из которых эволюционировал для взаимодействия с определенной целью. Ученые полагают, что в этом коктейле могут скрываться ключи к лечению таких разнообразных и сложных заболеваний, как хронические болевые синдромы, эпилепсия, эндометриоз и различные нейродегенеративные расстройства.
Интересный факт: Прецедент создания лекарств из ядов уже существует. Знаменитый препарат Оземпик (Ozempic) — революционное средство для лечения диабета и ожирения — был синтезирован на основе вещества эксендин-4. А его, в свою очередь, обнаружили в токсине аризонского ядозуба. Это в очередной раз доказывает, что природа создала сложнейшие молекулы, а задача человека — найти им правильное применение.
Яд этого паука, смертельный для мелких грызунов, — это один из сложнейших на планете «коктейлей», содержащий самые опасные нейротоксины. Но именно в этом убийственном составе скрывается ключ к спасению миллионов человеческих жизней от двух главных убийц современности: инфаркта и инсульта.
Яд как вершина эволюции
Для таких существ, как пауки, змеи или скорпионы, яд — это не просто оружие, это основной инструмент выживания, идеально отточенный в результате миллионов лет эволюции. Задача токсина — молниеносно парализовать нервную систему жертвы или хищника.
Ученые долго не могли понять, как происходит такая парализация. Но теперь исследователи знают, что секрет быстродействия и эффективности ядовитых веществ прячется в способности токсинов максимально точно воздействовать на ионные каналы клеток.
Это крошечные поры в мембране каждой нашей клетки. Они работают как строго охраняемые ворота, позволяя ионам (электрически заряженным частицам) проходить внутрь и выходить наружу. Данный процесс является одной из фундаментальных функций организма. От него зависит передача нервных импульсов, сокращения мышц, сердцебиение и даже ощущение боли.

Ионные каналы клеток
В свою очередь, ядовитые пептиды (небольшие молекулы, из которых состоят белки токсина) эволюционировали, чтобы наметрво блокировать или, наоборот, полностью открывать эти «ворота», нарушая критически важные процессы.
Доктор Гленн Кинг, биохимик из Квинслендского университета, видит в яде не угрозу, а бесценную библиотеку уникальных соединений. Его особенно заинтересовал яд воронковых пауков с острова К'гари. Островитяне, в отличие от материковых сородичей, менее агрессивны, поэтому с ними проще работать. Кинг методично анализирует токсичную жидкость, разбирая ее на молекулы, словно детектив, изучающий улики, в надежде найти среди тысяч биологически активных соединений те, что несут не смерть, а исцеление.
Интересный факт: Ученые обнаружили: яды животных настолько специфичны, что могут помочь в изучении самих ионных каналов. Например, яд рыбы фугу, тетродотоксин, является мощным блокатором натриевых каналов и десятилетиями используется в нейробиологических исследованиях для понимания механизмов передачи нервных импульсов.
Спасение из паучьих «клыков»
Прорыв в исследованиях Кинга произошел, когда он вместе со своим коллегой, специалистом по сердечным заболеваниям доктором Натаном Палпэнтом, обнаружил в яде уникальную молекулу. Исследователи назвали ее Hi1a. Выяснилось, что она действует не как разрушитель, а, наоборот, великолепно перехватывает ложные сигналы.

Воронковый австралийский паук — поставщик «волшебного» яда
Во время сердечного приступа или инсульта внезапное прекращение кровотока лишает клетки сердца или мозга кислорода. В отчаянной попытке выработать энергию они начинают экстренно расщеплять глюкозу. Это приводит к резкому закислению среды – накоплению молочной кислоты.
Та, в свою очередь, активирует в клетках «сигналы самоуничтожения», запуская программируемую гибель (апоптоз). Именно эта реакция и приводит к необратимому повреждению тканей.
Молекула Hi1a действует на опережение. Она блокирует способность клетки воспринимать эти стрессовые сигналы, по сути, выключая «переключатель» смерти. Клетка, лишенная кислорода, получает передышку, что кардинально замедляет процесс ее повреждения.
Результаты лабораторных испытаний на мышах были ошеломляющими. Как рассказал Кинг журналу The Scientist, всего одна доза препарата на основе Hi1a, введенная даже через четыре часа после начала инсульта, уменьшала повреждение мозга на 80%. Таким образом, появляется критически важное окно времени, которое кардинально меняет правила игры в неврологии.
От лаборатории к больнице
Вдохновленные успехом, Кинг и Палпэнт не остановились на достигнутом. Они создали синтетическую версию пептида Hi1a, что исключает необходимость постоянно доить опасных пауков и позволяет производить вещество в необходимых для медицины масштабах. Для продвижения терапии они основали в Брисбене стартап Infensa Bioscience.

Профессор Гленн Кинг в лаборатории с пауком
Уже в конце этого года компания планирует провести первые клинические испытания на людях, перенесших сердечный приступ. Если безопасность и эффективность препарата подтвердятся, то в течение следующих пяти лет он может появиться в арсенале служб экстренного реагирования и врачей. Это означает, что скорая помощь или персонал домов престарелых смогут ввести препарат сразу после события, в разы увеличивая шансы пациента на выживание и полное восстановление без тяжелых последствий.
И это лишь начало. Яд воронкового паука содержит тысячи других пептидов, каждый из которых эволюционировал для взаимодействия с определенной целью. Ученые полагают, что в этом коктейле могут скрываться ключи к лечению таких разнообразных и сложных заболеваний, как хронические болевые синдромы, эпилепсия, эндометриоз и различные нейродегенеративные расстройства.
Интересный факт: Прецедент создания лекарств из ядов уже существует. Знаменитый препарат Оземпик (Ozempic) — революционное средство для лечения диабета и ожирения — был синтезирован на основе вещества эксендин-4. А его, в свою очередь, обнаружили в токсине аризонского ядозуба. Это в очередной раз доказывает, что природа создала сложнейшие молекулы, а задача человека — найти им правильное применение.
- Ольга Смольникова
- popularmechanics.com, biomolecula.ru, infensabioscience.com,
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Что случится с Сибирью к 2080 году: прогноз красноярских ученых и эксперта NASA
Арбузы вместо мерзлоты, большая ложка дегтя и открытый финал — в одном из самых обстоятельных исследований о будущем России...
В морском льду Антарктиды протаяла дыра площадью с Португалию. Теперь ученые знают, почему
Эксперты говорят: сбой ледового ритма опасен для Мирового океана и планеты в целом...
За 320 миллионов лет Земля как минимум 4 раза опрокидывалась набок
Поразительное, но такое заваливание идет прямо сейчас. И геологи рассказали, как и почему это происходит...
Раскрыта 217-летняя тайна: искусственный интеллект взломал зашифрованное письмо Наполеона
Нейросети последних лет — это реальный прорыв: только за несколько недель было вскрыто более 30 безнадежных шифров...
Почти детективная история: в Ленобласти обнаружен самый большой клад серебра за всю историю
Среди находок две уникальные монеты, которых всего четыре в мире, включая, а также языческие вороны Одина… среди православных крестов...
Он помогал нести крест Христу: надпись на саркофаге проливает свет на библейского персонажа
2000-летний гроб был найден еще 1941 году, но ученые до сих пор не пришли к какому-то общему мнению. Почему?...
40 000-летний подводный город нашли в Турции: почему официальная наука против такой даты?
Интересно, что древний объект находится недалеко от горы Арарат, где прямо сейчас ищут легендарный Ноев ковчег...
Искусственная гравитация: ученые рассказали, появится ли вообще главная фишка из фантастических фильмов в космосе
Космические инженеры знают три способа обмануть невесомость. Но пока рабочий из них только один, да и то есть нюансы...
Кита лечили тем, от чего обычно умирают: этот эксперимент изменил медицину
Одиннадцатилетняя белуха угасала от неизлечимой болезни, и тогда ученые пошли на рискованные опыты...
Искусственный интеллект «ненавидит»… белых мужчин: новое исследование еще раз подтвердило западный тренд
Появление нейросетей значительно ухудшило положение одной из групп белого населения в Америке и Европе...
100-летняя страшная история с черепами у древнеегипетских гробниц наконец-то прояснилась
Неожиданно оказалось, что человеческие жертвоприношения 5000 лет назад совершались совсем не так, как описано в древних табличках...
Аура цвета индиго: как появился этот феномен и кем в итоге стали уникальные дети
Их называли будущим человечества, но чуда не случилось. Разбираемся, почему так произошло...
Тайна Мертвого моря: что «кипятит» водоем изнутри, рассказали ученые
Оказалось, что в кристалликах соли скрыта история прошедших эпох...
Главный поджигатель в истории Австралии: почему ученые обвиняют капитана Джеймса Кука в постоянных мегапожарах на Зеленом континенте?
Воскрешение традиции, которую сломали британские колонизаторы, поможет «потушить» Пылающую Австралию...
Секрет марсианского «невозможного» облака-призрака наконец-то разгадан
Как оказалось, на Красной планете работает физика, которая на Земле считалась чистой теорией...