Ученые из международной группы обнаружили в яде Conus geographus – хищного представителя брюхоногох моллюсков семейства конусов – вещество, которое, аналогично человеческой соматостатину, воздействует на концентрацию глюкозы и других гормонов в организме. Специалисты считают, что механизм действия этого токсина, используемого морскими улитками для охоты, может помочь в разработке более действенных препаратов для лечения пациентов с диабетом или гормональными дисбалансами.
Сахарный диабет представляет собой одну из наиболее серьезных проблем в области здравоохранения во всем мире. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, в 2021 году число людей, страдающих сахарным диабетом, достигло 529 миллионов человек. Ожидается, что к 2050 году их количество может достигнуть полутора миллиардов человек. В России этот диагноз живут более пяти миллионов человек. Вероятно, столько же о нем просто не знают.
Постоянно проводятся исследования, направленные на поиск эффективных методов лечения диабета. Среди ученых, занимающихся этой проблемой, — биохимик и биолог Хелена Сафави-Хемами ( Helena Safavi-Hemami) из Университета Юты (США).
Сафави-Хемами совместно с коллегами из США и других государств на протяжении многих лет исследует ядовитые вещества конуса географического. Ранее специалисты из ее команды обнаружили, что инсулиноподобные вещества, входящие в состав токсина, действуют очень быстро снижали уровень глюкозы у жертв, что те впадали в коматозное состояние. Открытия о компонентах яда помогли ученым разработать версию инсулина, действующую в несколько раз быстрее человеческого.
Предполагая, что «арсенал» C. geographus этим не ограничивается и что в яде могут быть другие соединения, нарушающие уровень глюкозы в крови, ученые продолжили работу. Статья о новом исследовании недавно вышла в журнале Nature Communications.
В этот раз специалисты рассмотрели похожий на соматостатин компонент под названием консоматин nG1 ( Consomatin nG1). В организме людей соматостатин тормозит многие процессы, не допуская опасного повышения уровня глюкозы, различных гормонов и многих других важных веществ. Таким же образом работает его аналог в яде морской улитки, только по сравнению с человеческим он отличается большей стабильностью и избирательностью. Это и привлекло к нему внимание как к потенциальному образцу для разработки лекарств.
Consomatin nG1 имеет общее эволюционное происхождение с соматостатином, но за миллионы лет развития конусы превратили свой гормон в оружие. Ученые полагают, что сочетание этого вещества с упомянутым выше инсулиноподобным компонентом обеспечивает смертоносный эффект токсина: под влиянием первого у жертвы сначала резко падает уровень глюкозы в крови, а второй препятствует его восстановлению.
Исследователи в лабораторных тестах проследили, как Consomatin nG1 ведет себя с клетками из организма людей, с которыми обычно взаимодействует соматостатин. Выяснилось, что если для человеческого гормона «мишенями» выступали сразу несколько белков, то его «двойник» из яда моллюска связывался только с одним определенным белком. Это и обеспечило высокую селективность токсина конуса географического.
Консоматин nG1 продемонстрировал более высокую селективность по сравнению с наиболее специфичными синтетическими соединениями, применяемыми для модуляции гормонального фона, включая лекарственные средства, воздействующие на продукцию гормона роста.
Несмотря на потенциальную опасность консоматина nG1 для уровня глюкозы в крови, исследователи не планируют использовать его непосредственно в лечебных целях. Их задача – детальное изучение структуры этого вещества, чтобы использовать полученные данные для разработки новых препаратов от эндокринных заболеваний, обладающих сниженным риском побочных эффектов.
К тому же Consomatin nG1 сохраняется в организме гораздо дольше, чем соматостатин, благодаря присутствию необычной аминокислоты, затрудняющей его расщепление. Вероятно, эта особенность пригодится в разработке препаратов с более длительным действием.