كشفت دراسة جديدة نُشرت في مجلة Nature Communications أن سم أحد أكثر الحيوانات سمية على هذا الكوكب قد يكون مفتاحًا لتحسين الأدوية لعلاج مرض السكري واضطرابات الهرمونات.

ويحتوي سم الحلزون المخروطي على مادة كونسوماتين، وهي مادة سامة يمكن أن تؤدي إلى أدوية أفضل وأطول أمدًا لمرض السكري والأمراض المرتبطة بالهرمونات من خلال محاكاة السوماتوستاتين.

فقد حدد فريق دولي من العلماء بقيادة جامعة يوتا مكونًا داخل سم الحلزون المخروطي البحري القاتل، وهو الحلزون الجغرافي، والذي يحاكي هرمونًا بشريًا يسمى السوماتوستاتين، والذي ينظم مستويات السكر في الدم والهرمونات المختلفة في الجسم، ويمكن أن تساعد التأثيرات طويلة الأمد للسم الشبيه بالهرمون، والتي تساعد الحلزون في اصطياد فريسته، العلماء أيضًا في تصميم أدوية أفضل لاضطرابات الهرمونات والسكري.

يعمل هرمون السوماتوستاتين مثل دواسة الفرامل للعديد من العمليات في جسم الإنسان، ويمنع سكر الدم والهرمونات المختلفة والعديد من الجزيئات المهمة الأخرى من الارتفاع إلى مستويات عالية بشكل خطير، وقد وجد الباحثون أن سم القواقع المخروطية، المسمى كونسوماتين، يعمل بشكل مشابه، لكن كونسوماتين أكثر استقرارًا وتحديدًا من الهرمون البشري، مما يجعله مخططًا واعدًا لتصميم الأدوية.

ومن خلال قياس كيفية تفاعل كونسوماتين مع أهداف السوماتوستاتين في الخلايا البشرية في طبق، وجد الباحثون أن كونسوماتين يتفاعل مع أحد البروتينات نفسها التي يتفاعل معها السوماتوستاتين. ولكن في حين يتفاعل السوماتوستاتين بشكل مباشر مع العديد من البروتينات، يتفاعل الكونسوماتين مع بروتين واحد فقط، وهذا الاستهداف الدقيق يعني أن سم الحلزون المخروطي يؤثر على مستويات الهرمونات ومستويات السكر في الدم ولكن ليس مستويات العديد من الجزيئات الأخرى.

وفي الواقع، يتم استهداف سم الحلزون المخروطي بشكل أكثر دقة من أكثر الأدوية الاصطناعية تحديدًا المصممة لتنظيم مستويات الهرمونات، مثل الأدوية التي تنظم هرمون النمو، مثل هذه الأدوية هي علاج مهم للأشخاص الذين تنتج أجسامهم هرمونات النمو بشكل مفرط،قد تجعل تأثيرات الكونسوماتين على سكر الدم استخدامه كعلاج خطيرًا، ولكن من خلال دراسة بنيته، يمكن للباحثين البدء في تصميم أدوية لاضطرابات الغدد الصماء التي لها آثار جانبية أقل.

إن عقار كونسوماتين أكثر تحديدًا من العقاقير الاصطناعية عالية الجودة، كما أنه يدوم في الجسم لفترة أطول بكثير من الهرمون البشري، وذلك بفضل تضمين حمض أميني غير عادي يجعل من الصعب تحلله. وهذه ميزة مفيدة للباحثين في مجال الأدوية الذين يبحثون عن طرق لصنع عقاقير لها فوائد طويلة الأمد.

وقد يبدو العثور على عقاقير أفضل من خلال دراسة السموم القاتلة أمرًا غير بديهي، لكن هيلينا صفافي، حاصلة على درجة الدكتوراه، أستاذة الكيمياء الحيوية المساعدة في كلية سبنسر فوكس إكليس للطب (SFESOM) بجامعة يوتا والمؤلفة الرئيسية للدراسة، تشرح أن سمية السموم غالبًا ما تساعد في استهداف جزيئات محددة في جسم الضحية. ويمكن أن تكون نفس الدقة مفيدة بشكل غير عادي عند علاج المرض.

\

هيلينا صفافي خلال رحلة غوص بحثا عن الحلزون المخروطي

يقول صفافي: "لقد قامت الحيوانات السامة، من خلال التطور، بضبط مكونات السم بدقة لضرب هدف معين في الفريسة وتعطيلها. إذا أخذت مكونًا فرديًا واحدًا من خليط السم ونظرت إلى كيفية تعطيله للفسيولوجيا الطبيعية، فإن هذا المسار غالبًا ما يكون ذا صلة حقًا بالمرض، بالنسبة للكيميائيين الطبيين، "إنه اختصار إلى حد ما".

يشترك الكونسوماتين في سلالة تطورية مع السوماتوستاتين، ولكن على مدى ملايين السنين من التطور، حول الحلزون المخروطي هرمونه الخاص إلى سلاح، بالنسبة للفريسة السمكية للحلزون المخروطي، فإن التأثيرات القاتلة للكونسوماتين تعتمد على قدرته على منع ارتفاع مستويات السكر في الدم، والأهم من ذلك، أن الكونسوماتين لا يعمل بمفرده. كان فريق صفافي قد وجد سابقًا أن سم الحلزون المخروطي يتضمن سمًا آخر يشبه الأنسولين، مما يخفض مستوى السكر في الدم بسرعة كبيرة بحيث تصبح فريسة الحلزون المخروطي غير مستجيبة. ثم يمنع الكونسوماتين مستويات السكر في الدم من التعافي.

رؤى تطورية من الحلزون المخروطي

"نعتقد أن الحلزون المخروطي طور هذا السم الانتقائي للغاية للعمل مع الأنسولين، وإن حقيقة أن أجزاء متعددة من سم الحلزون المخروطي تستهدف تنظيم سكر الدم تشير إلى أن السم قد يتضمن العديد من الجزيئات الأخرى التي تقوم بأشياء مماثلة، هذا يعني أنه قد لا يكون هناك فقط سموم شبيهة بالأنسولين والسوماتوستاتين في السم، بل قد يكون هناك سموم أخرى لها خصائص تنظيم الجلوكوز أيضًا، ويمكن استخدام مثل هذه السموم لتصميم أدوية أفضل لمرض السكري"، تقول يونغ. 

قد يبدو من المستغرب أن يكون الحلزون قادرًا على التفوق على أفضل الكيميائيين البشريين في تصميم الأدوية، لكن صفافي تقول إن الحلزون المخروطي لديه الوقت التطوري لصالحه. تقول: "لقد حاولنا القيام بالكيمياء الطبية وتطوير الأدوية لبضع مئات من السنين، وأحيانًا بشكل سيئ، كان لدى الحلزون المخروطي الكثير من الوقت للقيام بذلك بشكل جيد حقًا"، أو كما تقول يونغ، "الحلزون المخروطي كيميائي جيد حقًا".