Российские учёные получили анальгетик из яда паука

Учёные из Института биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН открыли в яде паука-волка вещество, которое служит более сильным обезболивающим, чем морфин, и не вызывает привыкания. Сейчас оно проходит доклинические испытания.

• 

Боль – основная причина, по которой люди идут к врачу. Это своеобразный сигнал: если болит, значит, что-то не в порядке и надо принять меры. Но бывают и патологические постоянные боли, которые сигнализируют о разладе самой нейрональной системы и процесса передачи болевого сигнала. Таковы, например, фантомные боли – болеть нечему, а всё равно болит. В таких случаях в ход идут обезболивающие. Те или иные побочные эффекты имеют все существующие лекарства, самые сильные из них – опиоиды – вызывают привыкание. Поэтому учёные постоянно находятся в поиске новых обезболивающих средств. Чтобы разработать новое лекарство, нужно сначала определить, на какие рецепторы в организме человека оно должно действовать. Детальные механизмы возникновения боли до конца не изучены. По упрощённой модели основные рецепторные системы, участвующие в генерации боли, сосредоточены на ноцицепторных нейронах. На основе этих рецепторов можно создать клеточную тест-систему, где рецепторы будут функционировать так же, как в естественных условиях, и проследить их активность в ответ на воздействие тех или иных веществ, которые учёные синтезируют или извлекают из природных источников для создания химических библиотек.

Правда, набор веществ в химической библиотеке достаточно случаен, поэтому вероятность того, что они будут воздействовать на целевые рецепторы, да ещё нужным образом, мала. Альтернативой им могут служить яды пауков, скорпионов, муравьёв, змей и других животных, в том числе морских. Они представляют собой природные химические библиотеки, вещества в которых в процессе эволюции оказались подобраны таким образом, чтобы эффективно воздействовать на рецепторы жертв. Яд паука как источник новых обезболивающих средств изучают в лаборатории нейрорецепторов и нейрорегуляторов ИБХ РАН под руководством Евгения Гришина. Яды пауков содержат тысячи различных молекул. Как правило, они не опасны для человека. Учёные выделили из яда паука-волка вида Geolycosa пептид, который снимает боль эффективнее, чем морфин, и не вызывает привыкания.

• 
• Евгений_Гришин

Евгений Гришин, руководитель лаборатории нейрорецепторов и нейрорегуляторов ИБХ РАН

Для поиска аналгетических молекул исследователи выбрали рецепторы, которые играют ключевую роль в процессе генерации боли. Затем они получили гены, кодирующие один из рецепторов, и создали на его основе тест-систему. Для этого была использована икра африканских шпорцевых лягушек. В лягушачьи икринки вводили РНК, кодирующую нужный рецептор. Учёные добивались того, чтобы икринка производила и встраивала в свою мембрану только необходимые для исследования рецепторы, и при этом в большом количестве.

Значительная часть рецепторов связана с пропусканием ионов через клеточную мембрану посредством ионных каналов. Проследить работу рецептора можно, измеряя ток, который создаётся течением ионов через канал. Для этого к икринке подводили электроды, капали на неё яд и смотрели, как он воздействует на рецептор. Обнаружив нужный яд, учёные разделили его на молекулы, установили их структуру, после чего воссоздали искусственным путём. Затем отдельные синтезированные молекулы опробовали на тест-системе, выбрав то вещество, которое действует на рецептор нужным образом. Для дальнейших исследований его производила микробная фабрика из генно-модифицированных кишечных палочек. Как поясняет Евгений Гришин, «с пауков много яда не получишь – всего несколько микрограммов с одной особи – и разводить их специально для опытов сложнее, чем получить нужное вещество с помощью бактерий».

В настоящий момент найденная сотрудниками лаборатории молекула анальгетика проходит доклинические испытания в Пущинском филиале ИБХ. Исследование займёт полтора года. На оплату этой работы учёные получили отдельный грант Минобрнауки России. В дальнейших планах лаборатории – найти вещества, воздействующие на другие выявленные рецепторы, участвующие в передаче болевого сигнала, чтобы можно было надёжно подавлять болевые ощущения. Параллельно исследователи работают с коллегами из Тихоокеанского института биоорганической химии, анализируя яд актиний, губок, асцидий и других морских животных.

Работа поддержана ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007–2013 годы».

 

Кстати, а вы знали, что на «Сделано у нас» статьи публикуют посетители, такие же как и вы? И никакой премодерации, согласований и разрешений! Любой может добавить новость. А лучшие попадут в телеграмм @sdelanounas_ru. Подробнее о том как работает наш сайт здесь👈