3_All_Tag

سمومالزواحفهلتحمينامنالجلطاتوالأوراموالأمراضالمناعية؟ فيعام1980,وجدطبيبالجهازالهضميالشاب"جانبييرروفمان"نفسهيسلكالطريقالأخير,عبرفرعأمراضالجهازالهضميفيالمعاهدالوطنيةالأمريكيةللصحةوكانهدفههناكاكتسابخبرةفيالبحثالعلمي وأثناءعمله,صادفالكيميائيالرئيسيلمختبرآخر,ألاوهو"جونبيسانو",الذيكانشغوفابالبحثعنأمثلةجديدةومثيرةلنوعمعينمنالهرموناتفيسمومالحيوانات,يُدعى"الببتيد"أحماضأمينية) كان"بيسانو"يلجأبانتظامإلىمحبيالحشراتوالزواحفالمحليين,عبرالإعلاناتالمبوبةفيصحيفة"واشنطنبوست",وكانوايستجيبونلهحاملينأكياسابلاستيكيةمليئةبالزواحف قدم"بيسانو"بعضعيناتالسمإلى"روفمان"لإجراءتحليلاتهالتجريبية وعلىمدارالشهرالتالي,جرّب"روفمان"تلكالعينات,لمعرفةماإذاكانتتحفزخلاياالبنكرياسالتيحصلعليهامنخنازيرغينيا,ووجدأنأكثرالسمومتأثيراجاءمنزاحفصحراويلميسمععنه"روفمان"منقبل,إنهاسحلية"جيلامونستر" سحلية"جيلامونستر"كائنخجولينقذمرضىالسكري سحالي"جيلامونستر"كائناتبطيئةالحركةذاتذيولسميكة,موطنهاالأصليجنوبولايةأريزوناوشمالالمكسيك,وتتميزبأنوفهاالمستديرةوجلدهاالأسودالمليءبالنتوءات,معأنماطملونةتتراوحبينالبنيوالورديوالبرتقالي تقضيهذهالسحالي95%منحياتهاتحتالأرض,مثلأقاربهافيالجنوب,سحاليالمكسيكذاتالخرزوتُعدمنالأنواعالنادرةمنالسحاليالسامة,وتفرزهمنغددفيالفمإلىأخاديدفيأسنانهاالمسننة,وعادةماتكونقوةفكوكهاكافيةلإخضاعفرائسها(مثلالكتاكيت,الضفادع,الديدانوغيرها) لكنإذاوقعتتحتخطرولمتستطعالهربأوالاختباء,فقدتعضالمفترس,وحينتغرسأسنانهابالجلديدخلالسمإلىمجرىالدم,فيسببألمايؤديلسلسلةمنالأعراض,منهاالقيءوالدواروتسارعضرباتالقلبوانخفاضضغطالدم,أوالوفاةفيحالاتنادرة جرّب"روفمان"سم"جيلامونستر"زمنا,ثمانتقلإلىمشاريعأخرى,وبعدسنواتعُينفيمنصبأكاديميبجامعةولايةنيويوركللعلومالصحيةفيبروكلين,وأنشأمختبراخاصا,وسرعانماوجدنفسهيتعاونمعمجموعةفيمركزشؤونالمحاربينالقدامىالطبيفيبرونكس جزيئات"الإكسندين"التيوجدتفيسحاليجيلامونستريمكنأنتكونعلاجامحتملالمرضالسكري كانأحدالعلماءهناكطبيبغددصماءيدعى"جونإنغ",وكانمنبهرابعمل"روفمان"علىسحالي"جيلامونستر" وقدتعاونالاثنان,وأعادافحصالسم,فوجداجزيئاتلميلاحظها"روفمان"منقبل,وسمياهذهالجزيئات"إكسندين-3"و"إكسندين-4" أدرك"إنغ"أنجزيئات"الإكسندين"يمكنأنتكونعلاجامحتملالمرضالسكري,فقدكانيعملعملمنظمطبيعيللأنسولين,ويشبههرمونابشريايسمى"جيألبي-1"1),يكونعادةلدىغيرالمصابينبالسكري فحيننأكلتفرزالأمعاءالدقيقةهرمون"جيألبي-1",فيحفزالبنكرياسلإنتاجالمزيدمنالأنسولينعندماترتفعمستوياتالسكرفيالدم,كماأنهيبطئعمليةالهضمويعطيناشعورابالشبع وقداشتبهالعلماءأنحقنهفديكونأكثرأمانامنالأنسولين,باستثناءمشكلةواحدة,وهيأنهيدومبضعةدقائقفقطفيمجرىالدمقبلأنيتحلل,لكننظيرهمنسحالي"جيلامونستر"يدومساعاتكمالاحظ"إنغ"و"روفمان" كان"إنغ"متحمسالتسجيلبراءةاختراعلجزيئات"الإكسندين",لكنإدارةشؤونالمحاربينرفضتذلك;لأنهالمترَفوائدواضحةللمحاربينالقدامى ومعذلك,أصر"إنغ"وسجّلبراءةالاختراععلىنفقتهعام1995,وقضىإجازاتهفيالاتصالبشركاتالأدوية,محاولاإقناعهابتطويرهإلىدواءوفيالنهاية,منحرخصةبراءةالاختراعلشركةناشئةتدعى"أميلينللأدوية",بمبلغأقلمنمليوندولار وفيعام2002,وافقتشركة"إيليليلي"علىدفع325مليوندولارلشركة"أميلين"مقابلدواء"إكسيناتيد",تحتاسمالعلامةالتجارية"باييتا"),ووافقتإدارةالغذاءوالأدويةالأمريكيةعلىدواء"إكسيناتيد"لعلاجالسكريمنالنوعالثانيعام2005 كشفتالتجاربأنالمرضىالذينتناولوادواء(Byetta)والأدويةالأخرىالمستوحاةمنجزيئات"الإكسندين"قدفقدواكثيرامنالوزن,لكنشركاتالأدويةتأخرتفيإدراكفائدةهذاالأثرالجانبي الأدويةالتيتحتويعلىجزئيات"الإكسندين"قدتحميمنأمراضالكلىوالقلب,وتقللالتهاباتالدماغ وعندماأدركتذلك,ونجحتفيتحسينتركيباتالأدوية,أحدثتالنتائجتحولااجتماعياهائلا,فأصبحتهناكأدويةمنها"أوزمبيك")و"ويغوفي")وغيرهما,وهيتُستخدمعلاجاللسكري,وتحفزفقدانالوزن وترىالأبحاثأنبعضالأدويةالتيتحتويعلىجزئيات"الإكسندين"قديحميمنأمراضالكلىوالقلب,ويقللالتهاباتالدماغالمرتبطةبتطورمرضباركنسونوألزهايمر يمكنالقولإن"جيلامونستر"-هذاالزاحفالخجولالذييعيشتحتالأرض-كانيخفيمخططالمجموعةمنالأدوية,قدتكونمنأهمالتطوراتالصحيةفيعصرنا الأفاعيوالثعابينسمومفعالةوسريعة تلدغالثعابينالسامةنحو5.5ملايينإنسانسنويا,أغلبهممنعمالالزراعةوالأطفال,فيأفريقياوآسياوأمريكااللاتينية,وتتسببتلكاللدغاتفيأكثرمن100ألفوفاة,وكثيرمنحالاتالبتر,ممادفعمنظمةالصحةالعالميةإلىتصنيفها"قضيةصحيةعامةمهملة" تشملالكائناتالسامةالحشراتوالعناكبوالشعابالمرجانيةوالرخوياتوالثعابينوالسحالي,وعدداقليلامنالثدييات,منهاخلدالماءوالزبابيات كثيرمنهذهالكائنات-ولاسيماالبحريةمنها-تصعبملاحظتهافيبيئاتهاالطبيعية,ممايجعلمعرفتناحولكيفيةاستخدامسمومهاوأسبابهاشبهمعدومة لكنفيسمومالكائناتالتياستطاعالعلماءدراستهاعنقرب,برزتميزتانتشيرانإلىإمكاناتهاالطبيةالكبيرة,وهيأنالسمومفعالةللغايةوسريعةالمفعول,وهماخاصيتانضروريتانلزيادةفرصنجاةالكائناتالتيتستخدمها وكذلكيمكنإنتاجهاوتخزينهامدةطويلةفيغددالحيواناتوتتألفهذهالسموممنمئات-أوأحياناآلاف-الجزيئاتالتيتؤديغالباوظائفمتعددة كانتالببتيدات(سلسلةأحماضأمينية)دائمامغريةفيمجالاكتشافالأدويةوتتكونهذهالجزيئاتمنسلاسلقصيرة,تتراوحبينحمضينأمينيينو50حمضاأمينيا,وهياللبناتالأساسيةللبروتينات وكانأولببتيداستُخدملأغراضعلاجيةهوهرمونالأنسولين,فقداستخرجهباحثونكنديونمنبنكرياسالكلابعام1921,ثمسرعانمابدأجمعهوتنقيتهمنبنكرياسالخنازيروالأبقار,ولميصنعالأنسولينالبشريفيالمختبرحتىعام1978 منذأواخرالقرنالتاسععشر,عرفالباحثونأنسمومالثعابينتحتويأحماضاأمينية,وتبعالذلكفمنالمرجحأنهاتحتويبروتيناتأيضاوكانتأثيرهاالعميقوالمتنوععلىالخلاياالبشريةواضحا منذأواخرالقرنالتاسععشر,عرفالباحثونأنسمومالثعابينتحتويأحماضاأمينية تطلقثعابينالكوبراوالمامبا-التيتظلأنيابهادائمامنتصبة-سموماقويةتشلالعضلاتتدريجيا,بدءامنالجفون,ثمالعضلاتالهيكليةوالحجابالحاجز,ممايؤديفيالنهايةإلىالاختناق أماالأفاعي-مثلأفاعيالجلجلةوالحيات-التيتُطوىأنيابهافيغيروقتالاستخدام,فإنسمومهاتُحللالأوعيةالدموية,ممايسببنزيفاحادايؤديإلىجلطاتوسكتاتدماغية يقول"ستيفنماكسي"أستاذالبيولوجيابجامعةشمالكولورادو:عندماتعضأفعىالجلجلة,يكونالأمرأشبهبانفجارطلقةبندقية;فهيتُخلبتوازنعددمنأنظمةالتحكمفيالجسم فيالستينيات,كانعالمالأدويةالبريطاني"جونآرفين"يدرسارتفاعضغطالدم,عندماانضمطالبدراساتعليابرازيلييُدعى"سيرجيوفيريرا"إلىمختبره,وقدجلب"فيريرا"ببتيداتمنسمأفعىالبرازيل(Bothropsjararaca),أظهرتقدرتهاعلىتوسيعالأوعيةالدموية,ممايسمحبتدفقمزيدمنالدمعبرها تُسببالجرعاتالعاليةمنهذاالببتيدنزيفاغيرمنضبط,وهوأحدخصائصلدغاتالأفاعي,لكنالمختبراكتشفأنالببتيديمكنأنيحجبإنزيم"أيسيإي")الذييسببارتفاعضغطالدم أصبحهذاالببتيدنموذجالأولمثبطلإنزيم"أيسيإي",وهودواء"كابتوبريل"الذيوافقتعليهإدارةالغذاءوالدواءالأمريكيةعام1981,لعلاجارتفاعضغطالدموحققالدواءفيمابعدنجاحاكبيرا,وأصبحدواءبملياراتالدولارات ببتيداتسمأفعىالبرازيل(Bothropsjararaca),أظهرتقدرتهاعلىتوسيعالأوعيةالدموية,ممايسمحبتدفقمزيدمنالدم والحقأناللغزالأساسيلمعظمالسمومإنماهوتعقيدهاالمفرط,فعلىسبيلالمثال,تحتويسمومعنكبوتالقمعالأزرقعلى3آلافجزيءفيتركيبته,أحدهاقاتلللبشر,ويعيشهذاالعنكبوتفيمنطقةالجبالالزرقاءبجنوبشرقأستراليا لكن,هليمكنأنتكونتلكالآلافمنالجزيئاتالأخرىمجردبقايامنعمليةالتطور,تشبهالزائدةالدوديةلدينامثلا؟أمأنلكلمنهاوظيفةحاليةتخدمغرضامعينا؟ "علمالسموم"محاولاتعدةللاستثمارفيه كان"ستيفنتريم"عالِمأحياءجزيئية,يعملبشركةالأدويةالعملاقة"فايزر",عندماأدركأنهوايتهفيتربيةالثعابينوالعناكبقدتكونمفيدةلمسيرتهالمهنيةوكانفريقهمكلفابتطويرعلاجاتجديدةللألم,منخلالتحديدجزيئاتيمكنهاتعطيلخلاياعصبيةمحددة بدأ"تريم"بحثهبالطريقةالمعتادة,بالاطلاععلىالمنشوراتالبحثيةعنالخلاياالتييحاولتعطيلهاكانمحظوظا,فقدوجدمجموعةأكاديميةكانتقداكتشفتمادةيمكنهاالتفاعلمعتلكالخلايا,وهيسمعنكبوتالرتيلاء فيفبراير2021,سُرح"تريم"منشركة"فايزر",فأسسشركته"فينومتك")وفيأولىخطواتهلتأسيسعمله,اشترىغازثانيأكسيدالكربونمنمتجرلمستلزماتالأحواضالمائية,وبدأيجريتجاربعلىتخديرالعناكبعلىطاولةغرفةطعامه لقدكانبحاجةللتأكدمنأنهيستطيعجمعسمومهامندونإيذائها,وقداكتشفلاحقاأنقلبعنكبوتالرتيلاءيمكنأنيتوقف10دقائق,ثميعاودالنبضمنتلقاءنفسه هناكأدويةمستوحاةمنجزيئات"الإكسندين"منها"أوزمبيك"و"ويغوفي"وغيرهما,وهيتُستخدمعلاجاللسكري,وتحفزفقدانالوزن كانلدىشركة"فينومتك"4موظفين,وكانتتستأجرمساحةمختبريةفيالحرمالجامعيشبهالمهجورلشركة"فايزر",حيثكانيعمل"تريم"سابقاأصبحتالشركةتصدرالمنتجالذيكان"تريم"يريدشراءهمنذسنوات,سموممفككةإلىمكوناتهاالجزيئية فيتلكالمرحلة,قال"تريم"إننجاحأدويةالسكريالحديثةلميبدأبعد,فيتحفيزسباقلاستغلال"علمالسموم",لاكتشافعلاجاتبشريةجديدةوالحقأنالتحديالرئيسيالذيواجهههوإقناعالعملاءالمحتملينبالاستثمارفيمستقبلعلمالسموم,الذيكانواثقامنقدومه اتضحأنرؤيتناللسموم-بصفتهاأدواتللقتل-تقللقدرةالانتقاءالطبيعيعلىالابتكارفعلىسبيلالمثال,يتخذنمل"تونيكريزي"سمومهمضادالسمومنملالناركماأنالخلدانوالزبابياتتشلديدانالأرضوالحشرات,ممايضمنبقاؤهاطازجةفيمخابئهاحتىيحينوقتالتهامها تلسعالدبابيرالجوهرةالصراصيربمصليحولهاإلى"زومبي",فتتبعالدبابيرإلىأوكارهالتلتهمهااليرقاتلاحقاسمالنحلوعددمناللافقارياتالأخرىيسببالألم,لكنهمتعمدغيرقاتل,ربمالضمانبقاءالضحية,لتعليمنسلهاوأفرادنوعهاالآخرينتجنباللسعةبعضالحشراتالقاتلةينتجنوعينعلىالأقلمنالسموم,ويمكنهاختيارأيهمايستخدمفيكلموقف هلتحميناالسموممنالجلطاتوالسرطانوأمراضالمناعةالذاتية؟ حول"غلينكينغ"-وهوأستاذبقسمالكيمياءواكتشافالأدويةفيجامعة"كوينزلاند"الأسترالية-تركيزهإلىالتطبيقاتالطبية,عندماأدركأنعددامنببتيداتالسموم-لاسيمافيالكائناتاللافقاريةالصغيرة-تستهدفقنواتالأيونات الأيونذرةأوجزيءيحملشحنةموجبةأوسالبة,وتعملقنواتالأيوناتأبواباتتحكمفيدخولأوخروجالأيوناتمنالخلية,ممايؤديإلىتفعيلهاأوتعطيلهاعبرتغييرالجهدالكهربائي قنواتالأيوناتمهمةلوظائفأساسيةلاحصرلها,وترتبطبحالاتمنهاالسكريوالسرطانوالصرعواضطراباتالمناعةالذاتيةوالألمالمزمنكماأنهاتنتشربكثرةفيالدماغوالجهازالعصبي,حيثتتواصلالخلايامعبعضهاكهربائيا توجدإحدىالببتيداتالتيتثيراهتمام"كينغ"فيسمالعنكبوت,وقدأجرىتجربةعلىأحدالقوارض,بعدحدوثسكتةدماغيةلهبثمانيساعات,فحقنهبهذهالببتيدة,فأدىذلكلتقليلالضررالعصبيالناتجعننقصالأكسجينبنسبة60%,مقارنةبالقوارضالتيلمتتلقَّالعلاج هناكتطبيقاتأخرىقيدالدراسة,تشملببتيدامنسمالعقاربيرتبطبالأورامالخبيثةارتباطادقيقا,حتىأورامالدماغيُعدلهذاالببتيدليصبحفلوريا,بحيثيمكنللأطباءخلالالجراحةالتأكدمنأنهمأزالواالورمكله يقولجيمأولسون,وهوأستاذبمعهدأبحاثالأطفالفيسياتلوجامعةواشنطن:فيالمستقبل,يمكنبرمجةجزيئاتمماثلةلقتلالخلاياالسرطانيةمباشرة,مندونحاجةللعلاجالكيميائيأوالإشعاعي رؤيتناللسموم-بصفتهاأدواتللقتل-تقللقدرةالانتقاءالطبيعيعلىالابتكار بدأ"جيم"مشروعهمعببتيدآخرمنسمشقائقالنعمانالبحرية,ويخضعلتجاربسريريةأخرى,ليكونعلاجالبعضأمراضالمناعةالذاتية وفيالبرازيل,تطورعالمةالكيمياءالحيويةوعلمالأعصاب"مارياإيليناديليما"ببتيدامشتقامنسمعنكبوتالموز,لعلاجضعفالانتصاب أما"ديفيديوليوس"-وهوعالمأحياءجزيئيةبجامعةكاليفورنيا-فقداستخدمسمالعناكبلتنشيطالمستقبلاتالخلويةللحرارةواللمس,وهوالبحثالذيفازعنهبجائزةنوبلفيالفسيولوجياأوالطبعام2021 الحلزوناتالمخروطيةثورةفيعالممسكناتالألم كانت"هيليناصفوي"منعملاءشركة"فينومتك",وهيأستاذةمساعدةفيالكيمياءالحيويةبجامعة"يوتا"الأمريكية,وتدرسالتركيبالكيميائيفيالسمالذيتفرزهالحلزوناتالمخروطية,وهيرخوياتبحريةذاتأصدافمزخرفةوجميلة وُلدت"هيلينا"فيإيرانونشأتفيألمانيا,حيثتعلمتالغطسفيبحيرةعكرةوعندمااستطاعتأخيرارؤيةالشعابالمرجانيةدُهشت,ليسمنتنوعالألوانأوالأنواع,بلمنكثافةالتفاعلاتبينها هناكنحوألفنوعمنالحلزوناتالمخروطية,بعضهايفترسالأسماكوالديدان,بحقنهابالسمومالعصبيةالقوية,وأحدهذهالسمومقويلدرجةأنهقديقتلالغواصينالذينيلتقطونالحلزوناتلمجردالإعجاببها عندماوصلت"هيلينا"قبل10سنوات,كانتولايةيوتاقدطورتبرنامجاقويالدراسةالحلزوناتالمخروطية فيأوائلالتسعينيات,كانأحدالأساتذةفييوتا-ويدعى"بالدويميروأوليفيرا"-يدرسسمومنوعينمنالحلزوناتالمخروطية,لفهمكيفيةشلالأسماك,فاكتشفأنسمومهاتحتويعلىببتيداتيمكنأنتعطلتفاعلافيالحبلالشوكيالبشريالذييسجلالألم وقدأدىأحدهذهالببتيداتفيالنهايةإلىإنتاجمسكنللألم,هوزيكونوتيد,الذيوافقتعليهإدارةالغذاءوالدواءعام2004 وفي2015,نشرت"هيلينا"مع"أوليفيرا"و14زميلاآخرينورقةبحثيةتكتشففيهااكتشافاغيرمتوقع,فقداكتشفواأنالحلزوناتالمخروطية-الشهيرةبسمومهاالعصبية-تفرزسمايحتويعلىالأنسولينفيالماء,فيصيبالأسماكالمجاورةبحالةمنانخفاضالسكرفيالدم,فتفقدتنسيقهاالعصبيوتصيبهاالتشنجاتأوقدتفقدوعيها,كمايحدثلمنيعانيمنانخفاضسكرالدم,وهذايسمحللحلزونبابتلاعالسمكة الحلزوناتالمخروطيةتحتويسمومهاعلىببتيداتيمكنأنتعطلتفاعلافيالحبلالشوكيأدىذلكإلىإنتاجمسكنللألم,هوزيكونوتيد لقدتطورتالتكنولوجيالدرجةأنالكيميائيينلميعودوابحاجةإلىكميةكبيرةمنالسمحتىيحددواتسلسلالأحماضالأمينيةلهواستنساخهصناعيا,بلإنلديهمالآنقواعدبياناتكبيرةفيهاتسلسلاتمئاتالببتيداتالسمية,ويستطيعالباحثوناستخدامهذهالمعلوماتلاكتشافاتجديدة,مندونحاجةلرؤيةالحلزونالمخروطي قديستغرقتنظيمرحلاتجمعالعيناتوالتصاريحاللازمةسنوات,وبعضالمواقعتكونخطيرةللغايةللزيارةومعذلك,فهذهالرحلاتلاتزالالطريقةالوحيدةلإيجادالحلزوناتالتيتحتويعلىسمجديدللعلم يقولأستاذالكيمياء"غلينكينغ"إن99%منالكائناتالسامةفيالعالمهيمفصليات,وتنتجكمياتصغيرةجدامنالسم,وإننالمتكنلدينا-نحنالبشر-وسيلةلتحديدتركيبهاقبل20عاما وقال:أرىأنهفيالعقدالقادم,سيبدأالناسفياستخراجهذهالأدويةالمثيرةمنالحشراتالتيلمنسمعبهامنقبل المصدر:الغارديان