How venoms are shaping medical advances?

The dangers of venoms are well documented, but these deadly toxins can also save lives. Toxicologist Dr Zoltan Takacs says: "Venom toxins are the only molecules on Earth explicitly selected by evolution to take a life in less than one minute”. In 2015, David Warrell, tropical medicine specialist at Oxford University, estimated that 200,000 deaths a year were caused by snakebites. The development of new antivenom is an ongoing struggle, however researchers have found that the toxins found in venoms can also aid in treating other medical conditions and several venom-based drugs are already in use. Here are four species whose venoms are being used to benefit humankind. Snakes Snake venom is a term that covers a wide array of different venoms. Some kill quickly while others take time. Most snakes deliver their poison through fangs that operate in a similar method to a syringe. Once the fang has pierced their victims` flesh, the poison is delivered through the tooth and directly into the prey’s bloodstream. The exceptions to this are snakes who spit their venom, like the Mozambique spitting cobra (Naja mossambica). Since there is such a variety in the venoms, the potential medical applications differ from snake to snake. Coronary medical conditions are a field where solutions involving toxins taken from snakes are currently employed. “Snake venoms served as templates for some of the top medicines used in high blood pressure, heart failure, and heart attack,” explains Takacs. “The source of the angiotensin-converting enzyme (ACE) inhibitor class of medicines, the Jararaca pit viper snake (Bothrops jararaca), arguably has saved more human lives than any other animal in the history of mankind.” Komodo dragons The venom gland of a Komodo dragon works differently to that of a snake. Instead of the snake’s syringe-like action, Komodo dragons use an oozing method of delivery. Venom is squeezed out of multiple ‘sacks’ between the dragon’s teeth
when its jaw clamps down onto its prey. The venom mixes with the prey’s blood and prevents it from clotting. This is why their prey continues to bleed out after the attack. While deadly to prey, the anticoagulante properties of this venom is key to its potential medical uses. These toxins have applications in treating strokes, heart attacks and pulmonary embolisms, all of which can stem from blood clots. Scorpions Over 1.2 million people are stung by scorpions each year, resulting in around 3250 deaths according to a 2008 study. Aside from its terrifying name, the deathstalker scorpion (Leiurus quinquestriatus) could play an important role in treating cancer. The deathstalker’s potent venom contains a toxin called Chlorotoxin which is being developed to diagnose cancers and in delivery systems for treating tumours. Northern Short-Tailed Shrew Venoms are not normally found in mammals, and while this shrew’s venom isn’t strong enough to kill a human, it will cause pain and swellings. This venomous shrew may have failed to grab the public imagination, but it has seized the interests of the scientific community. The reason: its venom is being explored for use in treating cancer. Takacs says this is possible because some tumor cells express a molecule that’s structure closely resembles the natural target of the toxin. “By piggy-backing this resemblance, it plausible to turn a toxin into a therapeutic or diagnostic agent for cancer.”

Использование яда в медицине

Опасности ядов хорошо задокументированы, но эти смертельные токсины также могут спасти жизни. Токсиколог д-р Золтан Такакс говорит: "Токсины ядов являются единственными молекулами на Земле, явно определенными эволюцией, чтобы забрать жизнь менее чем за одну минуту”. В 2015 году Дэвид Уоррелл, специалист по тропической медицине
Оксфордского университета, подсчитал, что около 200 000 людей в год погибали от змеиных укусов. Разработка нового антитоксина происходит постоянно. Однако исследователи обнаружили, что токсины, найденные в ядах, также могут помочь в лечении других заболеваний, и несколько препаратов, созданных на основе ядов, уже используются. Вот четыре вида яда, которые используются на благо человечества. Змеи Змеиный яд — это термин, который охватывает широкий спектр различных ядов. Некоторые убивают быстро, в то время как другие требуют времени. Большинство змей передают свой яд через клыки, которые они используют как шприц. Как только клык пронзает плоть их жертв, яд идет через зуб и непосредственно в кровоток жертвы. Исключение составляют змеи, которые плюют своим ядом, такие как Мозамбикская плюющая Кобра (Naja mossambica). Поскольку существует такое разнообразие в ядах змей, то существуют и их потенциальные медицинские применения. Коронарные заболевания сердца — это область, в которой в настоящее время используются препараты, созданные на основе ядов змей. Такакс объясняет: «Змеиные яды послужили образцами для создания некоторых из лучших лекарств, используемых при высоком кровяном давлении, сердечной недостаточности и сердечном приступе. Будучи источником ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) как класса ингибиторов лекарственных средств, змея гадюка жарарака (Bothrops jararaca), возможно, спасла больше людских жизней, чем любое другое животное в истории человечества.» Комодские драконы В отличие от змеиного яда, яд комодского дракона работает иначе. Комодские вараны используют метод просачивания яда, в то время как змеи
используют метод шприца. Яд выдавливается из нескольких "мешков” между зубами варана, когда его челюсть прижимается к жертве. Яд смешивается с кровью жертвы и предотвращает ее свертывание. Вот почему добыча варана продолжает истекать кровью после нападения. Будучи смертельно опасным для добычи, антикоагулянтные свойства этого яда являются ключом к его потенциальному медицинскому использованию. Эти токсины находят применение в лечении инсультов, сердечных приступов и тромбоэмболий легочной артерии, которые могут быть вызваны тромбами. Скорпионы По данным исследования 2008 года, скорпионы ежегодно жалят более 1,2 миллиона человек, что приводит к около 3250 смертям. Помимо своего ужасающего названия, желтый скорпион (Leiurus quinquestriatus) может играть важную роль в лечении рака. Его сильный яд содержит вещество под названием хлоротоксин, который используется для разработки лекарств от рака и лечения раковых опухолей. Северная Короткохвостая Землеройка В организмах млекопитающих яды обычно не встречаются. И хотя яд этой строптивой землеройки недостаточно силен, чтобы убить человека, он может вызвать боль и отеки. Эта ядовитая землеройка, возможно, не смогла привлечь общественное воображение, но зато захватила интересы научного сообщества. Причина состоит в том, что ученые изучают её яд для использования в лечении рака. Такакс считает это возможным, поскольку некоторые опухолевые клетки выявляют молекулу, структура которой очень похожа на естественную мишень токсина: «Поддерживая это сходство, можно с уверенностью превратить токсин в терапевтическое или диагностическое средство против рака.»


Глоссарий
1. Venom — яд; 2. Toxin — токсин; 3. Antivenom — антитоксин; 4. Syringe — шприц; 5. Angiotensin-converting enzyme — ангиотензинпревращающий фермент (АПФ); 6. Komodo dragon — комодский варан; 7. Oozing — просачивание; 8. Sack — мешок; 9. Clotting — свертывание крови; 10. Anticoagulante — антикоагулянты (это группа препаратов разжижающих кровь, влияя на систему свертываемости, меняют ее реологические свойства, облегчают движение форменных элементов и плазмы по кровотоку); 11. Heart attack — сердечный приступ; 12. Pulmonary embolism — тромбоэмболия легочной артерии (угрожающее для жизни состояние, при котором происходит закупорка легочной артерии или ее ветвей эмболом – кусочком тромба, который, как правило, образуется в венах таза или нижних конечностей); 13. Chlorotoxin — хлоротоксин; 14. Northern Short-Tailed Shrew — Северная Короткохвостая Землеройка; 15. Mammal — млекопитающее; 16. Swelling — отек.