Wyglądają jak podwodne Muminki. Toksyny tych groźnych ryb mogą nas uratować
Wyglądają jak podwodne muminki. Bulwowate ryby o wyłupiastych oczach często przyglądają się ze sporą dawką nieufności nurkom odwiedzającym tropikalne rafy. Ale ich muppetowate kształty i dość niezgrabne ruchy skrywają sekret. Nadymki i najeżki - dwa spokrewnione rodzaje ryb, których głównym mechanizmem obronnym jest szybkie rozdymanie się w razie zagrożenia - są jednymi z najskuteczniejszych trucicieli w oceanie. Rozwikłanie tajemnicy ich toksyn może sprawić, że ludzie staną się dużo mniej podatni na ból.
Tetrodoksyna występująca w najeżkach jest niezwykle silną trucizną. Znajduje też szerokie zastosowanie w badaniach neurologów. Tyle, że pozyskiwanie jej z ryb jest niehumanitarne, drogie i mało efektywne. Naukowcy są przekonani, że opracowanie dobrej techniki syntezowania tej toksyny w laboratoriach pozwoliłoby nam stworzyć nową generację leków, na przykład uśmierzających ból.
Toksyna doskonała
Tetrodotoksyna (lub TTX) występuje u niektórych zwierząt, takich jak rozdymka i ślimaki morskie, ale to nie one są jej prawdziwymi twórcami. W rzeczywistości związek chemiczny jest produkowany przez symbiotyczne bakterie.
Ta substancja niezwykłą zdolność blokowania kanałów jonowych sodu, których nerwy używają do wysyłania sygnałów, a zaledwie kilka miligramów wystarczy, aby spowodować paraliż ciała i śmierć u ludzi. Kanały jonowe sodu są również niezbędne do wykrywania bólu, więc istnieje duże zainteresowanie potencjałem tetrodotoksyny jako leku przeciwbólowego.
Chociaż TTX jest prawdopodobnie jednym z najsilniejszych blokerów kanałów jonów sodowych, trudność w jego syntezie oznacza, że postęp w opracowywaniu leków przy jego użyciu był powolny i trudny. To jednak może się zmienić.
Dirk Trauner z New York University i jego koledzy opracowali 22-etapowy proces, w wyniku którego 11 proc. użytych składników zamienia się w tetrodotoksynę. Jest to 10-krotne ulepszenie w stosunku do poprzednich technik tworzenia tego związku i zmniejsza liczbę kroków o co najmniej jedną trzecią.
Zobacz także: Największe ryby świata zagrożone wyginięciem
Zamiast groźnej trucizny - lek przeciwbólowy
Synteza polega na wytworzeniu kluczowej części cząsteczki w inny sposób. Zamiast dodawać fragmenty oparte na azocie do rdzeniowej struktury węglowej tetrodotoksyny, Trauner i jego koledzy dodają element węglowy. Zamiana wiązania węgiel-azot na wiązanie węgiel-węgiel pozwala uprościć cały proces.
Tetrodotoksyna jest często używana w laboratoriach do badania działania bólu na poziomie komórkowym. "To praktycznie niezastąpione narzędzie" - mówi magazynowi "New Scientist" Alasdair Gibb z University College London. "To jedno z najbardziej selektywnych i użytecznych narzędzi, jakie mamy do badań neurologicznych. Tetrodotoksynę można znaleźć praktycznie w każdym laboratorium badawczym zajmującym się neuronauką".
Odkrycie lepszego sposobu syntezy tetrodotoksyny otwiera również drzwi do nowych kierunków badań nad bólem. Naukowcy będą teraz mogli eksperymentować z niewielkimi modyfikacjami procesu syntezy, aby zmienić strukturę cząsteczki, co może prowadzić do powstania leków, które działają inaczej i skuteczniej na kanały sodowe w organizmie. Oznacza to, że opracowanie nowej metody sztucznej produkcji toksyny, która broni niezgrabne ryby przed napastnikami, może pomóc milionom ludzi lepiej poradzić sobie z bólem.
