Te jadowite węże mogą... uratować życie

Dorastająca nawet ponad 4 metrów długości południowoamerykańska groźnica niema (Lachesis muta; po angielsku: bushmaster, po indiańsku: surukuku) to gatunek jadowitego węża z podrodziny grzechotników w rodzinie żmijowatych. Zamiast grzechotki ma na ogonie kolec, dlatego nie ostrzega grzechotaniem o swojej obecności (stąd nazwa „niema”.) Jest największym przedstawicielem rodziny żmijowatych, a choć jej jad nie jest szczególnie zabójczy, żmija rekompensuje to wstrzykiwaniem go w ogromnej ilości.

Z kolei żararaka lancetowata (Bothrops cotiara) zamieszkuje południową Brazylię. Nie jest tak jadowita jak inne żararaki, ale - podobnie jak groźnica niema - wstrzykuje ofierze dużo jadu. U obu gatunków naukowcy z Federal University of Sao Paulo’s Medical School (EPM-UNIFESP) wykryli fragmenty toksyn krwotocznych, które mogą pomóc w leczeniu wysokiego ciśnienia krwi. „Jady nigdy nie przestają nas zaskakiwać. Nawet przy tak dużej ilości zgromadzonej wiedzy możliwe są nowe odkrycia, takie jak nieprzewidywalne fragmenty będące częścią znanych białek. Pomimo całej dostępnej technologii, wiele pozostaje do zbadania w zakresie tych toksyn” – powiedział Alexandre Tashima, główny autor badań nad jadem obu węży.

Tashima miał na myśli nowy peptyd (fragment białka), zidentyfikowany w jadzie B. cotiara i nazwany Bc-7a. Chociaż jest on częścią białka powodującego krwawienie u ofiary węża, pod względem funkcjonalnym jest bliższy peptydom, takim jak te, z których wywodzi się kaptopryl, lek obniżający ciśnienie krwi poprzez hamowanie aktywności enzymu konwertującego angiotensynę (ACE). Istnieje już wiele cząsteczek hamujących ACE, ale nadal trwają poszukiwania kolejnych – dotychczas stosowane mają bowiem niekorzystne skutki uboczne, jak suchy kaszel, zawroty głowy i wysoki poziom potasu we krwi.

Peptyd jest jednym ze 197 ujawnionych w badaniu, z czego 189 zostało zgłoszonych po raz pierwszy. W 2012 roku grupa znalazła 73 peptydy w jadzie tego samego węża. Według autorów różnica wynika z zastosowania w nowszych badaniach szybszego i bardziej czułego sprzętu, niż dostępny dziesięć lat temu oraz z większej liczby sekwencji peptydowych, które można obecnie zebrać z baz danych. W poprzednich badaniach Tashima i jego grupa znaleźli cząsteczki o potencjale biotechnologicznym w jadzie innego węża, a także dwóch pająków.

Badanie z udziałem jadu L. muta, opisane w artykule opublikowanym w „Biochemical and Biophysical Research Communications” (DOI: 10.1016/j.biochi.2023.10.010), zidentyfikowało 151 peptydów, z czego 126 było wcześniej nieznanych. Naukowcy byli szczególnie zainteresowani nowym peptydem pochodzącym od metaloproteinazy o nazwie Lm-10a, fragmentem toksyny krwotocznej, która hamuje enzym konwertazę angiotensyny (ACE) i który mógłby potencjalnie znaleźć zastosowanie w leku na nadciśnienie. Jak sugerują wyniki analiz, zarówno Lm-10a z L. muta, jak i Bc-7a z B. cotiara powstały w wyniku procesów fragmentacji podczas dojrzewania jadu w gruczole jadowym węża i z toksyn można uzyskać o wiele więcej nowych peptydów.

Konieczne są dalsze badania, aby zweryfikować prawdziwy potencjał odkrytych peptydów. Co więcej, dynamiczny charakter dojrzewania toksyn wskazuje na wykorzystywanie przez jadowite węże różnych mechanizmów biologicznych w celu udoskonalenia jadu podczas ich ewolucji. „Pomimo postępu w technologii sekwencjonowania i wytworzenia w ostatnich latach dużych ilości danych, wiele pozostaje do odkrycia na temat rozległego wszechświata peptydów i ich biologicznej roli. Musimy wykorzystać nasze szczęście, że możemy badać te gatunki, z których wiele wyginie, zanim w ogóle zostaną odkryte” – wskazał Tashima.