下一個重磅炸彈醫學可能潛伏在昆蟲裡面

下一個重磅炸彈醫學可能潛伏在昆蟲裡面Ababil Wings SS / shutterstock

幾千年來,人類轉向大自然來治愈和撫慰他們的弊病。 建立在這些古老基礎上的現代科學和製藥公司建立的“天然產品發現”計劃為我們提供了可以治療癌症,感染等的藥物。

但發現在自然界中發現的藥物遠非直截了當。 收集足夠數量的有用生物是很困難的,無論是樹根還是毒蛇,並且更難分離出確切的藥用化合物然後大量生產。

隨著所有這些絆腳石,毫不奇怪製藥公司將重點從大自然轉移到實驗室,並開始從頭開始設計化合物,其中大量的化合物可能是 篩查有希望的活動。 從1990開始,製藥公司正式開展工作 終止了他們的自然發現計劃 他們積累的大量篩選提取物被出售或解散。

然而,遺傳學的最新發展促使人們轉向天然產品。 科學家現在可以挖掘有機體的整個DNA來尋找有用的化合物,而且我們幾乎沒有觸及自然分子多樣性的表面,這已經被超過30億年的試驗和錯誤所磨練,這一點越來越明顯。 還有許多藥物尚未被發現,潛伏在植物,動物,真菌和細菌中。 這種認識以及迫在眉睫的健康危機,如抗生素耐藥性的上升,再次引發了對尋找有用化合物的興趣 - 被稱為生物勘探。

下一個重磅炸彈醫學可能潛伏在昆蟲裡面艾塞那肽是一種來自“吉拉怪物”唾液的藥物,用於治療2型糖尿病。 在2014中,它產生了767m美元的銷售額,其中零個數用於保護這些近乎受到威脅的蜥蜴。 Kris Wiktor / shutterstock

今天大多數天然來源的藥物都來自植物,真菌和細菌。 那些從動物身上提取的藥物主要來自幾個來源: 有毒的脊椎動物 像吉拉怪物蜥蜴或jararaca蛇, 水蛭唾液,或者是毒液和分泌物 生物 像海綿或 軟體動物。 但是動物的種類非常多樣化,而且我們幾乎沒有充分利用各種昆蟲的潛在藥物用途。

昆蟲充滿了有用的化合物

昆蟲佔據了地球上所有可以想像的陸地和淡水生態位。 因此,它們與其他生物體有著令人眼花繚亂的相互作用,這意味著它們已經進化出了各種各樣的化合物來保護自己或捕食其他生物體。


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在已經研究過的微小比例的昆蟲中,已經鑑定出幾種有趣的化合物。 例如,alloferon,一種抗菌化合物 吹蠅幼蟲,在韓國和俄羅斯被用作抗病毒和抗腫瘤劑。 一個幼蟲 其他昆蟲種類很少 目前正在研究有效的抗菌藥物。 除了蒼蠅之外,還有一種來自黃蜂毒液的化合物 Polybia paulista 能夠 殺死癌細胞而不傷害正常細胞.

下一個重磅炸彈醫學可能潛伏在昆蟲裡面Polybia paulista 在巴西東南部發現。 馬里奧帕爾馬/聖保羅州立大學

那麼為什么生物勘探者對昆蟲的關注相對較少呢? 純粹的變種部分歸咎於 - 有數百萬物種可以搜尋,尋找有用的昆蟲就像在大海撈針一樣。 雖然我們認為昆蟲無處不在,但這種無處不在的現實是大量極少數極為常見的物種。 大多數昆蟲很難找到,很難在人工飼養後進行。

即使已經成功鑑定和飼養了有用的物種,獲得足夠數量的相關材料仍然非常困難。 昆蟲通常非常小,其內部分泌有趣,可能有用的化合物的腺體仍然較小。

尋找友好的昆蟲

好消息是,我們可以通過利用自然歷史知識來克服其中的一些困難來瞄准我們的努力。 我自己 大衛威爾科克森 在阿伯里斯特威斯大學,這種方法稱“生態為主導的藥物發現”。

許多昆蟲以其生活方式和生活方式宣傳潛在有用化合物的生產。 有些產生強效,複雜的毒液,用於製服獵物並為其後代保持新鮮。 其他人則是利用骯髒的微生境(如糞便和胴體)的主人,他們經常受到無數微生物的挑戰。 這兩個實施例中的昆蟲都有一系列抗菌化合物來處理病原菌和真菌,它們可能成為或激發人類新的抗生素。

下一個重磅炸彈醫學可能潛伏在昆蟲裡面這種甲蟲幼蟲生活在腐爛的物質中,並且不斷受到潛在病原體的挑戰。 羅斯派珀, 作者提供

雖然自然歷史知識指出了我們正確的方向,但它並沒有解決與昆蟲的小規模和它們產生的微量有趣化合物相關的問題。 幸運的是,現在可以識別並捕獲昆蟲DNA的片段,這些DNA帶有感興趣的化合物的代碼並將它們插入到允許產生更大量的細胞系中。

儘管我非常喜歡幫助開發一種重磅炸彈的昆蟲衍生藥,但我以這種方式看待昆蟲的主要動機是保護 - 我希望從蟲子中獲取藥物來為基礎探索,物種發現和自然歷史籌集資金。 所有物種,無論多麼小而且看似微不足道,都有權為自己的存在而存在,但這種情緒缺乏為緊急保護自然而鬥爭所需的政治影響力。 我們需要一些更有形的東西,一些與人直接相關的東西,你很難找到任何像健康一樣珍貴的東西。

如果我們能夠在大自然的藥櫃的深色凹處發光,探索地球上最多樣化的動物的有用化學,我相信我們可以讓人們對自然的價值有不同的看法。談話

關於作者

Ross Piper,昆蟲學家和動物學家; 訪問研究員, 利茲大學

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

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