Ababil Wings SS / shutterstock

В течение тысячелетий люди обращались к природе, чтобы излечить и успокоить свои беды. Современная наука, основанная на этих древних основах и программах «обнаружения натуральных продуктов», разработанных фармацевтическими компаниями, предоставила нам лекарства, которые могли бы лечить рак, инфекции и многое другое.

Но найти лекарства, найденные в природе, далеко не так просто. Достаточно сложно собрать достаточное количество полезного организма, будь то корень дерева или ядовитая змея, и еще сложнее выделить точное лекарственное соединение и затем произвести его в больших количествах.

Со всеми этими камнями преткновения неудивительно, что фармацевтические компании переключили свое внимание с природы на лабораторию и начали разрабатывать соединения с нуля, огромное количество которых затем может быть проверен на перспективную деятельность, С 1990s фармацевтические компании должным образом прекратили свои программы обнаружения природы и огромные коллекции отобранных экстрактов были проданы или расформированы.

Однако недавние разработки в области генетики заставили вернуться к натуральным продуктам. Теперь ученые могут анализировать всю ДНК организма в поисках полезных соединений, и становится все более очевидным, что мы едва прикоснулись к поверхности молекулярного разнообразия природы, которое было отточено более трех миллиардов лет проб и ошибок. Есть еще много неоткрытых лекарств, которые скрываются в растениях, животных, грибах и бактериях. Осознание этого и надвигающиеся кризисы в области здравоохранения, такие как рост устойчивости к антибиотикам, возродили интерес к поиску полезных соединений в природе, известному как биоразведка.

Эксенатид, препарат, полученный из слюны «монстра гила», используется для лечения диабета типа 2. В 2014 продажи составили $ 767m, ноль из которых были направлены на сохранение этих ящериц, находящихся под угрозой исчезновения. Крис Виктор / shutterstock

Большинство естественных лекарств сегодня получены из растений, грибов и бактерий. Те лекарства, которые были извлечены из животных, в основном получены из нескольких источников: ядовитые позвоночные как ящерица-гила или змея харака, пиявка слюнаили яды и выделения микроорганизмы как губки или моллюски, Но животные невероятно разнообразны, и мы едва ли использовали потенциальное фармацевтическое использование самой разнообразной группы из всех - насекомых.

Насекомые полны полезных соединений

Насекомые занимают все мыслимые земные и пресноводные ниши на Земле. Следовательно, они имеют удивительный набор взаимодействий с другими организмами, что означает, что они выработали огромное разнообразие соединений, чтобы защитить себя или охотиться на других.

Из крошечной доли насекомых, которые были исследованы, было выявлено несколько интересных соединений. Например, аллоферон, антимикробное соединение, производимое взорвать личинки, используется в качестве противовирусного и противоопухолевого средства в Южной Корее и России. Личинки несколько других видов насекомых в настоящее время изучаются сильные противомикробные препараты. Помимо мух, соединение было получено из яда осы. Полибия Паулиста может убить раковые клетки, не нанося вреда нормальным клеткам.

Полибия Паулиста находится на юго-востоке Бразилии. Марио Пальма / Университет Сан-Паулу

Так почему же биоразведчики уделяют относительно мало внимания насекомым? Отчасти виноват огромное разнообразие - поиск среди многих миллионов видов, поиск полезного насекомого - это как поиск иголки в стоге сена. И хотя мы считаем, что насекомые повсюду, реальностью этого повсеместного распространения является огромное количество нескольких чрезвычайно распространенных видов. Большинство насекомых трудно найти и очень трудно разводить в неволе.

И даже когда полезный вид был идентифицирован и успешно выращен, все равно невероятно сложно получить достаточное количество соответствующего материала. Насекомые, как правило, очень маленькие, и железы внутри них, которые выделяют интересные, потенциально полезные соединения, еще меньше.

Поиск дружелюбных насекомых

Хорошей новостью является то, что мы можем преодолеть некоторые из этих трудностей, используя знания естествознания для целенаправленной работы. Я и Дэвид Уилкоксон в университете Аберистуита этот подход называют «открытием лекарств, основанных на экологии».

Многие насекомые рекламируют производство потенциально полезных соединений по тому, как они живут и где они живут. Некоторые производят мощный, сложный яд, чтобы покорить добычу и сохранить ее свежей для своего потомства. Другие являются мастерами в использовании грязных микро-сред обитания, таких как фекалии и туши, где они регулярно сталкиваются с множеством микроорганизмов. У насекомых в обоих этих примерах имеется набор антимикробных соединений для борьбы с патогенными бактериями и грибами, которые потенциально могут служить или вдохновлять новые антибиотики для человека.

Личинки этого жука живут в гниющей материи и постоянно подвергаются воздействию потенциальных патогенов. Росс Пайпер, Автор условии

Хотя знание естествознания указывает нам правильное направление, оно не решает проблем, связанных с небольшим размером насекомых и крошечным количеством интересных соединений, которые они производят. К счастью, теперь можно идентифицировать и затем вырезать участки ДНК насекомого, которые несут коды для интересных соединений, и вставить их в клеточные линии, которые позволяют производить большие количества.

Как бы я ни искренне хотел помочь в разработке блокбастера медицины, полученной из насекомых, моя главная мотивация в том, чтобы смотреть на насекомых с этой точки зрения, - это сохранение - я хочу, чтобы лекарства от насекомых приносили средства для базовых исследований, открытия видов и естествознания. Все виды, какими бы маленькими и кажущимися ничтожными они ни были, имеют право на существование ради самих себя, но это чувство лишено политического влияния, необходимого для борьбы за неотложное сохранение природы. Нам нужно что-то более осязаемое, что-то, что имеет прямое отношение к людям, и вам будет трудно найти что-то, что так дорого, как здоровье.

Если мы сможем пролить свет на темные ниши аптечного кабинета природы, исследуя полезную химию самых разнообразных животных на планете, я считаю, что мы можем заставить людей по-разному думать о ценности природы.

Об авторе

Росс Пайпер, энтомолог и зоолог; приглашенный научный сотрудник, Университет Лидса

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Книги по этой теме

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon