כנפי Ababil SS / shutterstock
במשך אלפי שנים בני האדם פנו לטבע כדי לרפא ולהרגיע את מחלותיהם. המדע המודרני התבסס על יסודות קדומים אלה ותוכניות "גילוי מוצרים טבעיים" שהקימו חברות התרופות סיפקו לנו תרופות שיכולות לטפל בסרטן, זיהומים ועוד.
אך גילוי תרופות הנמצאות בטבע רחוק מלהיות פשוט. קשה מספיק לאסוף כמות מספקת של האורגניזם השימושי, בין אם זה שורש עץ או נחש ארסי, וקשה עוד יותר לבודד את התרכובת הרפואית המדויקת ואז לייצר אותה בכמויות גדולות.
עם כל אבני הנגף הללו אין זה מפתיע שחברות התרופות העבירו את המיקוד שלהן מהטבע למעבדה והחלו לעצב תרכובות מאפס, שמספר עצום שלהן יכול להיות אז הוקרן לפעילות מבטיחה. משנות התשעים ואילך חברות התרופות כדין סיימו את תוכניות גילוי הטבע שלהם ואוספי הענק של תמציות ההקרנה שצברו נמכרו או פורקו.
ההתפתחויות האחרונות בגנטיקה גרמו לשינוי חזרה לעבר מוצרים טבעיים. מדענים יכולים כעת לכרות את כל ה- DNA של האורגניזם בכדי לחפש תרכובות שימושיות, והולך ומתברר כי בקושי גירדנו את פני השטח של המגוון המולקולרי של הטבע, אותו חידדו יותר משלושה מיליארד שנים של ניסוי וטעייה. ישנן הרבה יותר תרופות שעדיין לא התגלו, אורבות בתוך צמחים, בעלי חיים, פטריות וחיידקים. מימוש זה ומשברי בריאות מתרחשים כמו עליית העמידות לאנטיביוטיקה, חידשו את העניין בחיפוש אחר תרכובות שימושיות בטבע - המכונות bioprospecting.
Exenatide, תרופה שמקורה ברוק של 'מפלצת הגילה', משמשת לטיפול בסוכרת מסוג 2. בשנת 2014, היא הניבה מכירות של 767 מיליון דולר, אשר אפס מהן נועדו לשימור לטאות כמעט מאוימות. קריס ויקטור / שוטרסטוק
מרבית התרופות שמקורן בטבע כיום מקורן בצמחים, פטריות וחיידקים. התרופות שהופקו מבעלי חיים הגיעו במידה רבה ממקורות אחדים: חוליות ארסיות כמו לטאת המפלצות של גילה או נחשי ג'אראקה, רוק עלוקה, או הארסים וההפרשות של אורגניזמים כמו ספוגים או רכיכות. אבל בעלי חיים מגוונים להפליא, ובקושי ניצלנו את השימוש התרופתי הפוטנציאלי בקבוצה המגוונת מכולם - חרקים.
חרקים מלאים בתרכובות שימושיות
חרקים תופסים כל נישה יבשתית ומים מתוקים שאפשר לחשוב על כדור הארץ. כתוצאה מכך, יש להם מגוון אינטראקציות מביך עם אורגניזמים אחרים, מה שאומר שהם פיתחו מגוון עצום של תרכובות כדי להגן על עצמם או לטרוף אחרים.
מתוך החלק הזעיר של חרקים שנחקרו, זוהו כמה תרכובות מעניינות. לדוגמא, אלופרון, תרכובת מיקרוביאלית המיוצרת על ידי לפוצץ זחלי זבובים, משמש כסוכן אנטי-ויראלי ואנטי-גידולי בדרום קוריאה וברוסיה. הזחלים של א כמה מיני חרקים אחרים נחקרים לגבי מיקרוביאלים חזקים. מעבר לזבובים, תרכובת שמקורה בארס הצרעה פוליביה פאוליסטה יכול להרוג תאים סרטניים מבלי לפגוע בתאים נורמליים.
פוליביה פאוליסטה נמצא בדרום מזרח ברזיל. מריו פלמה / אוניברסיטת סאו פאולו
אז מדוע הביו-פרוסקטורים הקדישו מעט יחסית לחרקים? המגוון העצום אשם בחלקו - עם מיליוני מינים רבים לחיפוש דרכם, מציאת חרק שימושי זה כמו לחפש מחט בערמת שחת. ולמרות שאנחנו רואים חרקים בכל מקום, המציאות בכל מקום זה היא מספר עצום של כמה מינים נפוצים במיוחד. קשה למצוא את רוב החרקים וקשה מאוד לגדל אותם בשבי.
וגם כשזיהוי שימושי זוהה וגדל בהצלחה, עדיין קשה מאוד להשיג כמויות מספיקות של החומר הרלוונטי. חרקים הם בדרך כלל קטנים מאוד והבלוטות בתוכם שמפרישות תרכובות מעניינות, בעלות פוטנציאל שימוש, עדיין קטנות יותר.
החיפוש אחר חרקים ידידותיים
החדשות הטובות הן שנוכל להתגבר על חלק מהקשיים הללו על ידי שימוש בידע של היסטוריה טבעית כדי למקד את המאמצים שלנו. עצמי ו דייוויד ווילקוקסון באוניברסיטת Aberystwyth מכנים גישה זו "גילוי תרופות מונחה אקולוגיה".
חרקים רבים מפרסמים ייצור של תרכובות שעלולות להועיל באופן שבו הם חיים ובמקום שהם חיים. יש המייצרים ארס חזק ומורכב להכנעת טרף ושמירתו טרי עבור צאצאיהם. אחרים הם אדונים לניצול מיקרו-בתי גידול מטונפים, כגון צואה ופגרים, שם הם מאותגרים באופן קבוע על ידי מספר רב של מיקרואורגניזמים. בחרקים בשתי הדוגמאות הללו יש סוללה של תרכובות מיקרוביאליות להתמודד עם חיידקים ופטריות פתוגניים העלולים לשמש או לעורר אנטיביוטיקה חדשה לבני אדם.
זחלי חיפושית אלו חיים בחומר נרקב ומאתגרים ללא הרף על ידי פתוגנים פוטנציאליים. רוס פייפר, מחבר מסופק
אף על פי שידע היסטוריה טבעית מכוון אותנו לכיוון הנכון, הוא אינו פותר את הבעיות הקשורות לגודל הקטן של חרקים ולכמויות זעירות של תרכובות מעניינות שהם מייצרים. למרבה המזל, כעת ניתן לזהות ואז לגזור את קטעי ה- DNA של החרק הנושאים את הקודים של התרכובות המעניינות ולהכניסם לשורות תאים המאפשרות לייצר כמויות גדולות יותר.
עד כמה שאשמח מאוד לעזור בפיתוח תרופה שמקורה בחרקים שוברי קופות, המוטיבציה העיקרית שלי להסתכל על חרקים בצורה כזו היא שימור - אני רוצה תרופות מבאגים לייצור כספים לחקר בסיסי, גילוי מינים והיסטוריה טבעית. לכל המינים, הקטנים ולכאורה לא משמעותיים, יש זכות קיום למענם, אך סנטימנט זה חסר את הכוח הפוליטי הדרוש בכדי להילחם למען שמירת הטבע הדחופה. אנו זקוקים למשהו מוחשי יותר, למשהו שרלוונטי ישירות לאנשים, והיית קשה לך למצוא כל דבר היקר כמו בריאות.
אם אנו יכולים להאיר אור על השקעים הכהים יותר של ארון התרופות של הטבע, ולחקור את הכימיה השימושית של בעלי החיים המגוונים ביותר על פני כדור הארץ, אני מאמין שנוכל לגרום לאנשים לחשוב אחרת על ערך הטבע.
על המחבר
רוס פייפר, אנטומולוג וזואולוג; עמית מחקר אורח, אוניברסיטת לידס
מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.
ספרים קשורים
at InnerSelf Market ואמזון
