Nowa substancja antybólowa pochodzi z morza

Modyfikując lekko jeden ze składników silnej trucizny wydzielanej przez jeden z gatunków mięsożernych ślimaków morskich, czyli przez ślimaki nazywane Conus omaria, należące do rodziny Gastropoda, naukowcom udało się otrzymać bardzo silny środek przeciwbólowy. Jest on skuteczny tak samo jak morfina, ale nie wywołuje uzależnienia. Alfa-konotoksyna, bo tak nazwany został ten środek, z pewnością więc zdobędzie szeroką popularność.

Ślimaki Conus omaria i ich piękne muszle przyciągają nurków oraz kolekcjonerów muszli, ale znawcy nieufają tym mięczakom, a to z powodu niebezpiecznego jadu, jaki wydzialają. Naukowcy ze swojej strony są zainteresowani tą trucizną, zawartą w swojego rodzaju zębie, który służy tym zwierzętom jako harpun, kiedy polują na swoje ofiary. Trucizna złożona jest z konotoksyn.

W rzeczywistości, alfa-konotoksyny są znane ze swojego działania przeciwbólowego, porównywalnego do działania morfiny, z dodatkową korzyścią polegającą na tym, że alfa-konotoksyny nie powodują uzależnienia. Działają jak inhibitory receptorów nikotynowych acetylocholiny na poziomie nerwów oraz w mięśniach. Lekarze szukają od dawna zastosowania dla alfa-konotoksyn jako środków znieczulających, ale jest to na tę chwilę bardzo skromne użycie. Zaaplikowanie takiej trucizny jest skomplikowane, ponieważ substancja musi być wprowadzona bezpośrednio do rdzenia kręgowego pacjentów.

Naukowcy z instytutu Institute for Molecular Bioscience przy Uniwersytecie w Queensland w Australii, opublikowali w dzienniku Angewandte Chemie International Edition rezultaty badań, które obiecują alfa-konotoksynie świetlaną przyszłość. W rzeczywistości, naukowcom udało się wykazać skuteczność jednego peptydu, wyodrębnionego z alfa-konotoksyny, a nadającego się do użycia poprzez prostą drogę doustną. Zamiarem naukowców było takie zmodyfikowanie struktury tej substancji, aby była w pewien sposób bardziej solidna.

Strategia ta polegała na cyrkularyzacji peptydu, łącząc dwa przeciwstawne końce proteiny. Zazwyczaj, peptydy nie są w ogóle używane, albo używane w niewielkim stopniu, jako lekarstwa podawane drogą doustną, ponieważ są one bardzo niestałe oraz degradowane w systemie trawiennym człowieka, zanim w ogóle są w stanie spełnić swoją rolę. Fakt, że proteina została poddana cyrkularyzacji, czyni ją bardziej odporną na działanie egzopeptydaz, czyli enzymów trawiennych, które atakują końce protein, a także na działanie endopeptydaz, które są enzymami rozcinającymi wiązania peptydowe wewnątrz łańcucha peptydowego, dzięki wzmocnieniu wewnętrznych wiązań hydrogenowych.

Dwa końce proteiny są często zlokalizowane jeden dość blisko drugiego: dorzucenie kilku aminokwasów wystarcza więc do połączenia obydwu końców. Tutaj, związek między dwoma końcówkami jest złożony jedynie z 6 aminokwasów, w tym z 2 alanin i 4 glicyn. Został on wybrany ze względu na niską reaktywnośc tych dwóch aminokwasów. Poza tym, jego niskie koszty oraz łatwość identyfikacji przez nuklearny rezonans magnetyczny stanowią dodatkowe atuty. Poddany w ten sposób cyrkularyzacji peptyd został następnie przetestowany na szczurach, którym substancja ta została podana drogą doustną.

Działanie antybólowe alfa-konotoksyny cyrukularyzowanej jest zaskakujące: jest ona tak samo skuteczna, jak lekarstwa podawane zazwyczaj w przypadkach silnych bóli (gabapentyna), a wystarczy w dodatku podać jedynie jedną setną zwyczajowej dawki! Dlatego należy zapamiętać tę nazwę, alfa-konotoksyna cVc1.1.

Peptyd ten przynosi bowiem nadzieję pacjentom dotkniętym bólami neuropatycznymi, to znaczy bólami wywołanymi lezjami w systemie nerwowym, przewlekłymi i ciężkimi do zniesienia. Na tę chwilę, ci pacjenci są tak naprawdę pozbawieni skutecznego lekarstwa.