سم حلزون امیدی برای درمان دیابت

دیابت با سرعت نگران کننده‌ای در حال افزایش است و یافتن جایگزین‌های جدید برای تولید داروهای موثر و مقرون به صرفه برای بیماران مبتلا به این بیماری اهمیت زیادی دارد. از این رو سم حلزون دریایی سرنخی برای درمان دیابت دارد. درواقع پوسته حلزون مخروطی مجموعه‌ای از مواد شیمیایی پنهان شده است که داروهای جدیدی را به دنیای بشری ارائه می‌دهد. حال چگونه این امکان‌پذیر است؟

محققان دریافته‌اند انواع سم حلزون مخروطی می‌تواند در آینده برای توسعه داروهایی که اثری سریع‌‌تر برای کمک به درمان بیماران دیابتی ارائه دهد

ترکیب صفات انسولین انسان و حلزون دریایی

پروفسور مایک لارنس، محقق اصلی WEHI در این مطالعه، به طور تقریبی دو دهه است که ساختار انسولین‌ها و عملکرد آن‌ها را بررسی کرده است.
پروفسور لارنس می‌گوید:”ما می‌خواستیم از ماهیت سم حلزون استفاده کنیم و آن را با انسولین انسانی که خواص درمانی نیز دارد، ترکیب کنیم.”
همچنین وی توضیح می‌دهد:” مشکل انسولین انسانی این است که برای ذخیره شدن در پانکراس، نیاز به تجمع گلیکوژن دارد. قبل از اینکه این توده‌ها بتوانند روی قند خون اثرگذار باشند، باید به مولکول‌های منفرد تجزیه شوند. درواقع زمانی که انسولین توسط بیماران دیابتی استفاده می‌شود، ممکن است تا یک ساعت طول بکشد.”

هورمون انسولین

هورمون انسولین به طور معمول پس از صرف غذا، زمانی که سطح قند خون – گلوکز – بالا است، به سرعت از لوزالمعده ترشح می‌شود.
این هورمون با تحریک جذب گلوکز در سلول‌ها عمل می‌کند. ماهیچه‌ها می‌توانند گلوکز را برای انرژی فوری مصرف کنند یا می‌توانند تا زمانی که نیاز باشد به عنوان گلیکوژن در کبد ذخیره شوند. دیابت زمانی رخ می‌دهد که بدن شما از انسولین به درستی استفاده نمی‌کند یا انسولین کافی تولید نمی‌کند، بنابراین تزریق هورمون برای کمک به مدیریت سطح گلوکز مورد نیاز است.

حلزون

پوسته مخروطی حلزون رنگارنگ است و از این جهت محبوبیت خاصی دارد. محل زندگی حلزون مخروطی صدف‌های خال‌دار صاف است که قادر است سم قوی انسولین را به بیرون پرتاب کند که می‌تواند طعمه خود را فلج کند. محققان دانشگاه نیوهمپشایر دریافته‌اند که انواع این زهر به نام انسولین حلزون مخروطی Con-Ins شناخته می‌شود.
هاریش واشیست، دانشیار مهندسی شیمی، گفت: “کار ما نشان داد که گونه‌های Con-Ins مدل‌سازی‌شده یا آنالوگ‌ها، حتی بهتر از هورمون انسانی به گیرنده‌های بدن متصل می‌شوند و ممکن است سریع‌تر عمل کنند که می‌تواند آن‌ها را به گزینه‌ای مطلوب برای تثبیت سطح قند خون و پتانسیلی برای درمان‌های جدید تبدیل کند.”

به سوی درمان سریع‌تر انسولین

محققان در مطالعه خود زهر حلزون مخروطی را که باعث ایجاد واکنش هیپوگلیسمی می‌شود و سطح قند خون را کاهش می‌دهد، با دقت بیشتری بررسی کردند. برخلاف انسولین ساخته شده در بدن، توالی پپتیدی زهر – که به آن اجازه می‌دهد به گیرنده های انسولین انسانی متصل شود – بسیار کوتاه‌تر است. محققان برای آزمایش از توالی‌هایی از پپتیدهای انسولین مانند در زهر حلزون مخروطی C استفاده کردند. انواع تازه ایجاد شده از زنجیره‌های پپتیدی بسیار کوتاه‌تری نسبت به انسولین انسانی تشکیل شده بودند – فاقد هشت باقیمانده از زنجیره B انسولین انسانی است.

برای مطالعه پایداری و تغییرپذیری ساختارهای جدید Con-Ins،

آن‌ها چندین شبیه سازی کامپیوتری مستقل از هر کمپلکس نوع Con-Ins با گیرنده انسولین انسانی در یک محیط فیزیولوژیکی (با در نظر گرفتن حلال آب، شوری محلول، دما و فشار) انجام دادند. آن‌ها دریافتند که هر کمپلکس انسولین در طول شبیه‌سازی‌ها ثابت می‌ماند و پپتیدهای طراحی‌شده به شدت با هم پیوند می‌خورند – حتی بهتر از هورمون انسولین انسانی که به طور طبیعی وجود دارد. سپس این فعل و انفعالات با گیرنده انسولین انسانی مقایسه شد. همچنین مشخص شد که هر گونه Con-Ins جایگزین‌های کمی در انسولین انسانی را نشان می‌دهد.

در حالی که مطالعات بیشتری مورد نیاز است، تحقیقات ما نشان می‌دهد که علی‌رغم توالی‌های پپتیدی کوتاه‌تر، زهر حلزون مخروط می‌تواند جایگزین مناسبی باشد و امیدواریم که در طرح‌های آینده برای گزینه‌های دارویی سریع‌الاثر جدید انگیزه ایجاد کند.

سم انسولین که توسط حلزون‌های مخروطی خاص آزاد می‌شود، می‌تواند بسیار خطرناک باشد و باعث شوک هیپوگلیسمی شود که ماهی و طعمه احتمالی را بی حرکت می‌کند. C. geographus سمی‌ترین نیش شناخته شده در میان گونه‌ها را دارد و گزارش‌هایی از تلفات انسانی، به‌ویژه برای غواصان است که از سم حلزون آگاه نیستند، گزارش شده است.

بودجه توسط مؤسسه ملی علوم پزشکی عمومی و مؤسسه ملی بهداشت تحت شماره جایزه R35GM138217 ارائه شد. مسئولیت محتوا بر عهده نویسندگان است و بیانگر دیدگاه‌های رسمی مؤسسه ملی بهداشت نیست.

نویسنده:بهناز بویه

منابع:
لینک‌۱

لینک‌۲