Змеиный след. Как яд пресмыкающихся становится частью инновационной медицины
Змеи — далеко не самые ядовитые существа на планете: из 2,5 тыс. видов этих пресмыкающихся ядовиты лишь 10–15%. А в России их всего 10. Они не нападают первыми, но от самозащиты змей ежегодно гибнут тысячи людей. Змеиный яд — это страшное оружие сложного химического состава. Но с глубокой древности люди знали, что он не только убивает, но и приводит к выздоровлению: снимает болевой синдром, разжижает или свертывает кровь, заживляет раны, стимулирует метаболизм. Ежегодно в мире собирают 100-200 кг змеиного яда для нужд медицины и косметологии. Одна капля этого вещества, в зависимости от его уникальности и чистоты, может стоить как дорогой бриллиант. Общий оборот рынка компонентов яда по итогам прошлого года оценивался в $700–900 млн, и, по прогнозу, к 2030 году может вырасти до $1,5 млрд. Основные его драйверы — рост числа неврологических диагнозов, активное развитие лабораторной диагностики и интерес разных отраслей промышленности к редким биомолекулам.
Змеиный яд — это ни что иное, как змеиная слюна: густой водный раствор, содержащий сложную, а порой смертоносную смесь токсичных белков. С научной точки зрения змеиный яд — это один из самых сложных биохимических коктейлей в природе. Причем, у каждой змеи он свой. В яде содержится от 20 до 100 активных молекул, и каждая из них может стать фундаментом для создания уникального препарата с терапевтическим эффектом.
Механизм действия змеиных ядов окончательно не расшифрован учеными. Но известно, что в малых дозах они полезны для здоровья человека.
Системным изучением ядов и их компонентов занимается направление науки, которое получило название venomics. Эксперты этого рынка разбирают яды на белковые цепочки и создают на их основе инновационные лекарства. На данный момент исследовано более 100 видов змей, а доклинические исследования прошли десятки компонентов яда. Многие из них уже легли в основу терапии тромбозов, артрозов, гипертонии, сердечно-сосудистых, неврологических и других заболеваний.
Бочка на миллиард
Змеиный яд — редкое и дорогое вещество. Специалисты занимаются его сбором в живой природе по всему свету, но в последнее время растет популярность змеиных ферм, с которыми бизнес заключает прямые договора на поставку яда для производства и научных экспериментов.
Одна змея дает не более 2 мл вещества за раз. Так что даже крупные фермы производят не больше 1–2 кг яда в год, а общими усилиями за год в мире удается добыть около 200 кг - это размер стандартной бочки для хранения воды.
При этом оборот рынка компонентов яда оценивается почти в $1 млрд. Цена вещества зависит от вида змеи, способа сбора вещества и чистоты его обработки. Например, яд гадюки может стоить $200 за грамм (это базовое рабочее сырье для производства противоядий и препаратов, регулирующих свертываемость крови). Яд кобры стоит до $1 тыс. за грамм. Из него выделено вещество, которое оказывает обезболивающее и успокаивающее действие при спазмах сосудов сердца, бронхиальной астме и злокачественных опухолях. Яд королевской кобры стоит до $10 тыс. за грамм. Он содержит уникальные белки, которые изучают как потенциальную основу для препаратов при болезни Паркинсона и других нейродегенеративных нарушениях. А самый дорогой яд у морских змей, которых ловят исключительно вручную в теплых южных морях. Он стоит до $40 тыс. за грамм в лабораторно очищенном виде. На его основе проводят сложные фундаментальные нейробиологические исследования.
Яд для науки, красоты и здоровья
Основные покупатели яда — фармацевтические и косметические компании. Спрос с их стороны постоянно растет, поскольку компоненты яда входят в состав как традиционных, так и инновационных лекарств и косметики. Например, способность змеиного яда блокировать передачу нервных импульсов к мышцам, натолкнула ученых на мысль создать уникальный омолаживающий крем — «ботокс без уколов» — способный в кратчайшие сроки разглаживать мимические морщины. А в медицине препараты с ядом тестируют в борьбе с диабетом, мигренями и даже онкологией. Но при лечении ядосодержащими препаратами необходимо учитывать строгие противопоказания, к которым относятся аллергия, заболеваниях печени и почек, сердечная недостаточность и туберкулез. Терапию нужно проходить под контролем врача. А при использовании косметических средств с ядом нужно помнить, что они имеют накопительный эффект, и поэтому должны использоваться курсами по четкой инструкции.
Яд также используется для производства БАДов и парфюма, для разработки диагностических тестов и биомаркеров. Некоторые лаборатории используют его как инструмент для молекулярной диагностики, моделирования патологических процессов, создания препаратов с адресной доставкой, а также как биозонд (молекулу, которая помогает увидеть, как работают живые клетки).
Уникальная кровь
Отдельная большая тема — изготовление противозмеиных сывороток. Обычно антитела к ядам получают из крови домашних лошадей, которым вкалывают малые неопасные для жизни дозы вещества. Но бывают и исключения. Например, американский серпентолог Билл Хааст внесен в Книгу рекордов Гиннесса как человек, переживший 172 змеиных укуса. Он умер по естественным причинам в 2011 году в возрасте 100 лет, а его кровь стала объектом научных исследований и помогла создать противозмеиные сыворотки, спасшие много жизней.
У легендарного серпентолога оказались последователи. Один из них — американский рок-музыкант Стивен Ладвин. Он вводил себе в течение 25 лет яды 35 видов змей. Несколько раз оказывался в больнице после инъекций, долго восстанавливался, но постепенно наращивал дозы. Делал он это, чтобы улучшить работу своей иммунной системы, продлить молодость и помочь науке. Ладвин уже несколько лет сотрудничает с несколькими командами медицинских экспертов из разных стран мира, которые разрабатывают синтетические противоядия.
А в мае этого года мир облетела история исследователя из США Тима Фриде, который в течение 18 лет вводил себе возрастающие дозы яда от самых смертоносных змей мира. После сотен инъекций и укусов в крови Фриде оказались антитела, которые были проанализированы и использованы для создания антительного «коктейля», который потенциально может защитить от укусов 19 разных видов змей. Правда, новое противоядие пока не действует на гадюк. Но в будущем ученые намерены создать аналогичный «коктейль» и для этой группы змей, чтобы обеспечить полную защиту от их укусов. Правда, созданием противоядия решение проблемы не ограничивается. Отдельная большая тема — доставка препаратов в те регионы, где они особенно нужны. А поскольку речь идет о беднейших странах, логистика пока вызывает затруднения.
Друзья, а мы продолжаем следить за развитием медицины и за открытиями ученых, подписывайтесь! Телеграм-канал, Дзен