Φάρμακα… από φαρμάκι

H αποκάλυψη της διαδικασίας εξέλιξης του δηλητηρίου των φιδιών στο πέρασμα
εκατομμυρίων χρόνων μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να παρασκευάσουν νέα
ελπιδοφόρα φάρμακα.

Αν υπάρχει κάποιο φίδι που κανείς άνθρωπος δεν θα ήθελε να συναντήσει στον
δρόμο του, αυτό δεν είναι άλλο από το ταϊπάν, που ζει στην ενδοχώρα της
Αυστραλίας. Ακόμη και η βασιλική κόμπρα μοιάζει αρνάκι μπροστά του…
Υπολογίζεται ότι 110 χιλιοστόγραμμα από το δηλητήριό του αρκούν για να
πεθάνουν περισσότεροι από 100 άνθρωποι ή 250.000 ποντίκια!

Ο δρ Μπράιαν Φράι όμως, βιολόγος στο Πανεπιστήμιο της Μελβούρνης, είναι ο
άνθρωπος που εύχεται να συναντήσει στον δρόμο του όχι ένα αλλά πολλά ταϊπάν.
Να συναντήσει επίσης θανατηφόρες οχιές, κροταλίες, νερόφιδα και άλλα συμπαθή
ερπετά. Βλέπετε, ο Αυστραλός ειδικός προσπαθεί να εξετάσει τα δηλητήρια
διαφόρων ειδών και να καταφέρει να λύσει τον γρίφο του πώς αυτή η θανάσιμη
ουσία εξελίχθηκε και τελειοποιήθηκε τα τελευταία 60 εκατομμύρια χρόνια. H
γνώση αυτή, λέει, θα βοηθήσει την προσπάθεια παρασκευής καινούργιων φαρμάκων
για την ίαση σημαντικών ασθενειών.

Μόρια – δολοφόνοι. Τα φίδια παράγουν δηλητήριο από ειδικούς αδένες που
βρίσκονται στις επιφάνειες της άνω γνάθου. Όταν κτυπούν το θύμα τους, σφίγγουν
τους αδένες προκαλώντας την έκκριση του δηλητηρίου. Σε μερικά είδη φιδιών, το
δηλητήριο απλώς διαχέεται πάνω στο τραύμα. Σε άλλα είδη (κόμπρα, ταϊπάν) το
δηλητήριο διέρχεται πρώτα μέσα από τους κενούς κυνόδοντές τους και ύστερα στο
αίμα του θύματος. Το περίπλοκο σχήμα που έχουν τα μόρια του δηλητηρίου τούς
επιτρέπει να σφραγίσουν συγκεκριμένους υποδοχείς στην επιφάνεια των κυττάρων ή
προκαθορισμένες πρωτεΐνες που βρίσκονται στο αίμα του θύματος.

Ορισμένα μόρια δηλητηρίου μπορούν να φράξουν στον οργανισμό του θύματος τις
διόδους που χρησιμοποιούν τα κύτταρα των μυώνων για να λάβουν σήματα από τους
νευρώνες. Οι νευρώνες ειδοποιούν τους μυώνες πότε να συσπασθούν. Χωρίς τα
σήματα αυτά, οι μυώνες ατονούν και οδηγούνται σε ασφυξία. Το δηλητήριο των
περισσοτέρων φιδιών αποτελείται γενικά από ένα κοκτέιλ μορίων. Ο δρ. Φράι
ξεκίνησε την έρευνά του στα τέλη της δεκαετίας του 1990. Συγκέντρωνε τα
δηλητήρια διαφόρων φιδιών και υπολόγιζε το βάρος των μορίων τους. Θέλοντας ν’
ανακαλύψει καινούργιες τοξίνες, κάθε φορά που εντόπιζε ένα καινούργιο μόριο
που έμοιαζε με αντίστοιχα που υπήρχαν σε γνωστά δηλητήρια, το απομόνωνε και το
εξέταζε επισταμένως.

Ο δρ Μπράιαν Φράι «αρμέγει» το θανατηφόρο δηλητήριο ενός ταϊπάν

Όλα έχουν δηλητήριο. Καθώς ανακάλυπτε ολοένα και περισσότερα δηλητήρια,
άρχισε να αναρωτιέται για τον τρόπο με τον οποίο εξελίχθηκαν. «Πρόκειται για
ένα θέμα που προκαλεί αντικρουόμενες απόψεις», λέει στην εφημερίδα «The New
York Times». Αρκετοί ερευνητές υποστηρίζουν ότι διαφορετικές οικογένειες
δηλητηριωδών φιδιών, όπως οι κροταλίες και οι κόμπρες, εξέλιξαν το δηλητήριό
τους ανεξάρτητα η μια από την άλλη. Παρατήρησαν ότι οι στενότατοι συγγενείς
αυτών των φιδιών δεν ήταν δηλητηριώδη.

Ο δρ Φράι αντιλήφθηκε ότι η άποψη αυτή είναι λανθασμένη καθώς, όπως εξηγεί,
«τα περισσότερα φίδια που πιστεύουμε ότι δεν είναι δηλητηριώδη, στην
πραγματικότητα είναι. Μπορούν να παράξουν ελάχιστη ποσότητα δηλητηρίου, ικανή
να αναισθητοποιήσει για λίγο ένα βάτραχο ώστε να μπορέσουν να τον φάνε». H
προσπάθειά του να κατανοήσει τη διαδικασία εξέλιξης του δηλητηρίου θα ήταν
αδύνατη πριν από μερικά χρόνια. H τεχνολογία όμως που αναπτύχθηκε για το
Πρόγραμμα Αποκωδικοποίησης του Ανθρωπίνου Γονιδιώματος στάθηκε πολύτιμη.

Ο Αυστραλός επιστήμονας επιχείρησε να ρίξει φως στην προέλευση των μορίων του
δηλητηρίου. Ορισμένοι ειδικοί έχουν υποστηρίξει ότι οι τοξίνες στο δηλητήριο
είναι τροποποιημένες πρωτεΐνες σιέλου. Τονίζουν ότι οι συνηθισμένες πρωτεΐνες
αυτού του τύπου είναι ικανές να διασπούν την τροφή στο στόμα. Και προσθέτουν
πως κάποια διεργασία στάθηκε ενδεχομένως ικανή γα να τις μετατρέψει σε
φαρμάκι. Ο Φράι όμως, με μια εργασία που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό «Genome
Research» του περασμένου Μαρτίου, επιχείρησε να αντικρούσει την άποψη αυτή
υποστηρίζοντας ότι η εξέλιξη ενός τυπικού γονιδίου στο δηλητήριο, ενδεχομένως
να ξεκινά με μια τυχαία πανομοιότυπη αναπαραγωγή ενός γονιδίου που βρίσκεται
σε κάποιο άλλο όργανο του φιδιού. Στη συνέχεια κάποιο από αυτά τα γονίδια
υφίσταται μετάλλαξη με τρόπο ώστε να ξεκινά και να παράγει πρωτεΐνες στον
αδένα του δηλητηρίου. Σε ορισμένες περιπτώσεις αυτές αποδεικνύονται βλαβερές
όταν εισέλθουν στο θύμα. Με τη βοήθεια της φυσικής επιλογής, η μετάλλαξη κάνει
τις πρωτεΐνες θανάσιμες. Ο Φράι έχει μέχρι τώρα συμπεράνει ότι το δηλητήριο
στην αρχή παραγόταν σε πολύ μικρές ποσότητες, αντίστοιχες με εκείνες που
παράγουν σήμερα τα άκακα μικρά φίδια. Με το πέρασμα του χρόνου, κάποια είδη
εξέλιξαν ένα πιο θανατηφόρο δάγκωμα.

Κάθε… θύμα έχει και το δηλητήριό του!

Από τις τοξίνες του δηλητηρίου των φιδιών μπορούν να παρασκευαστούν φάρμακα για την καρδιά

H διαχρονική εξέλιξη του δηλητηρίου είναι συνυφασμένη με την εμφάνιση
καινούργιων ειδών ερπετών. Ο οργανισμός των φιδιών χρησιμοποίησε νέα γονίδια
για να δημιουργήσει καινούργια δηλητήρια, ενώ την ίδια στιγμή τα γονίδια των
δηλητηρίων που είχαν ήδη αναπτυχθεί άρχισαν να αναπαράγονται σε πανομοιότυπα
αντίγραφα, δημιουργώντας τεράστια ποικιλία μορίων. Αυτή η ταχεία εξέλιξη
επέτρεψε στο δηλητήριο των φιδιών να προσαρμόσει τη θανατηφόρο δράση του
ανάλογα με το είδος του θύματος. Για παράδειγμα, το πράσινο και το μαύρο μάμπα
είναι στενά συγγενικά είδη. Όμως το πράσινο ζει στα δέντρα και το μαύρο στο
έδαφος. Ο βιολόγος στο Πανεπιστήμιο της Μελβούρνης δρ Μπράιαν Φράι τονίζει πως
το δηλητήριο του μαύρου μάμπα είναι πιο ισχυρό όταν διοχετεύεται σε ποντίκια
παρά σε πουλιά, ενώ το αντίστροφο ακριβώς συμβαίνει με το δηλητήριο του
πράσινου μάμπα.

Επιμέλεια: Στέφανος Κρίκκης, Εύη Ελευθεριάδου