下一个重磅炸弹医学可能潜伏在昆虫里面

下一个重磅炸弹医学可能潜伏在昆虫里面Ababil Wings SS / shutterstock

几千年来,人类转向大自然来治愈和抚慰他们的顽疾。 建立在这些古老基础上的现代科学和制药公司建立的“天然产物发现”计划为我们提供了可以治疗癌症,感染等的药物。

但发现自然界中发现的药物远非直截了当。 收集足够数量的有用生物是很困难的,无论是树根还是毒蛇,并且更难分离出确切的药用化合物然后大量生产。

随着所有这些绊脚石,毫不奇怪制药公司将重点从大自然转移到实验室,并开始从头开始设计化合物,其中大量的化合物可能是 筛查有希望的活动。 从1990s开始,制药公司正式开展工作 终止了他们的自然发现计划 他们积累的大量筛选提取物被出售或解散。

然而,遗传学的最新发展促使人们转向天然产品。 科学家现在可以挖掘有机体的整个DNA来寻找有用的化合物,而且我们几乎没有触及自然分子多样性的表面,这已经被超过30亿年的试验和错误所磨练,这一点越来越明显。 还有许多药物尚未被发现,潜伏在植物,动物,真菌和细菌中。 这种认识以及迫在眉睫的健康危机,如抗生素耐药性的上升,再次引发了对寻找有用化合物的兴趣 - 被称为生物勘探。

下一个重磅炸弹医学可能潜伏在昆虫里面艾塞那肽是一种来自“吉拉怪物”唾液的药物,用于治疗2型糖尿病。 在2014中,它产生了767m美元的销售额,其中零个数用于保护这些近乎受到威胁的蜥蜴。 Kris Wiktor / shutterstock

今天大多数天然来源的药物都来自植物,真菌和细菌。 那些从动物身上提取的药物主要来自几个来源: 有毒的脊椎动物 像吉拉怪物蜥蜴或jararaca蛇, 水蛭唾液,或者是毒液和分泌物 生物体 像海绵或 软体动物。 但是动物的种类非常多样化,我们几乎没有充分利用各种昆虫的潜在药物用途。

昆虫充满了有用的化合物

昆虫占据了地球上所有可以想象的陆地和淡水生态位。 因此,它们与其他生物体有着令人眼花缭乱的相互作用,这意味着它们已经进化出了各种各样的化合物来保护自己或捕食其他生物体。


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在已经研究的微小昆虫中,已经鉴定出几种有趣的化合物。 例如,alloferon,一种抗菌化合物 吹蝇幼虫,在韩国和俄罗斯被用作抗病毒和抗肿瘤剂。 一只幼虫 很少有其他昆虫物种 目前正在研究有效的抗菌药物。 除了苍蝇之外,还有一种来自黄蜂毒液的化合物 Polybia paulista 能够 杀死癌细胞而不伤害正常细胞.

下一个重磅炸弹医学可能潜伏在昆虫里面Polybia paulista 在巴西东南部发现。 马里奥帕尔马/圣保罗州立大学

那么为什么生物勘探者对昆虫的关注相对较少呢? 纯粹的变种部分归咎于 - 有数百万物种可以搜寻,寻找有用的昆虫就像在大海捞针一样。 虽然我们认为昆虫无处不在,但这种无处不在的现实是大量极少数极为常见的物种。 大多数昆虫很难找到,很难在人工饲养后进行。

即使已经成功识别和饲养了有用的物种,获得足够数量的相关材料仍然非常困难。 昆虫通常非常小,其内部分泌有趣,可能有用的化合物的腺体仍然较小。

寻找友好的昆虫

好消息是,我们可以利用自然历史知识来克服其中的一些困难。 我自己 大卫威尔科克森 在阿伯里斯特威斯大学,这种方法称“生态为主导的药物发现”。

许多昆虫以其生活方式和生活方式宣传潜在有用化合物的生产。 有些产生强效,复杂的毒液,用于制服猎物并为其后代保持新鲜。 其他人则是利用肮脏的微生境(如粪便和胴体)的主人,他们经常受到无数微生物的挑战。 这两个实施例中的昆虫都具有一系列抗微生物化合物来处理致病细菌和真菌,其可能潜在地用作或激发人类的新抗生素。

下一个重磅炸弹医学可能潜伏在昆虫里面这种甲虫幼虫生活在腐烂的物质中,并且不断受到潜在病原体的挑战。 罗斯派珀, 作者提供

尽管自然历史知识指出了我们正确的方向,但它并没有解决与昆虫体积小和它们产生的微量有趣化合物相关的问题。 幸运的是,现在可以识别并捕获昆虫DNA的延伸部分,这些DNA带有感兴趣的化合物的代码,并将它们插入到允许产生更大量的细胞系中。

尽管我非常喜欢帮助开发一种重磅炸弹的昆虫衍生药,但我以这种方式看待昆虫的主要动机是保护 - 我希望从虫子中获取药物来为基础探索,物种发现和自然历史筹集资金。 所有物种,无论多么小而且看似微不足道,都有权为自己的存在而存在,但这种情绪缺乏为紧急保护自然而斗争所需的政治影响力。 我们需要一些更有形的东西,一些与人直接相关的东西,你很难找到任何像健康一样珍贵的东西。

如果我们能够照亮大自然药箱的黑暗深处,探索地球上最多样化的动物的有用化学,我相信我们可以让人们对自然的价值有不同的看法。谈话

关于作者

Ross Piper,昆虫学家和动物学家; 访问研究员, 英国利兹大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

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