چگونه نیش تارانتولا می‌تواند به ایجاد مسکن‌های بهتر کمک کند؟

نیش زجرآور عنکبوت تارانتولایی که بومی تانزانیا و کنیا است، می‌تواند موجب چندین روز درد و تورم و اسپاسم عضلانی در انسان شود. با درنظر‌گرفتن این مسئله، ممکن است عجیب به‌نظر برسد که مطالعه‌ای جدید پیشنهاد می‌کند این عنکبوت روزی می‌تواند الهام‌بخش انواع جدیدی از مسکن‌ها باشد.

به‌گفته‌ی پژوهشگران که یافته‌هایشان را در مجله‌ی PNAS منتشر کردند، کارکردهای درونی زهر تارانتولا می‌تواند به توضیح معمای درد مزمنی کمک کند که بیماران را آزار می‌دهد و سال‌ها است دانشمندان را گیج کرده است. نیش عنکبوت در عمل به‌معنای درد است. روسیو فینول اوردانتا، از نویسندگان مطالعه و پژوهشگر مؤسسه تحقیقات پزشکی و سلامت ایلاوارا در استرالیا گفت:

یکی از مشخصه‌های نیش عنکبوت احساس درد است. وقتی بیماران گزیده‌شده به پزشک مراجعه می‌کنند، اولین سؤالی که از آن‌ها می‌شود، این است که آیا درد دارند یا نه؛ زیرا این معیار نیش عنکبوت است. بنابراین، مطالعه‌ی نیش عنکبوت‌ها می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا سازوکار درد را درک کنند.

به‌نظر می‌رسد که زهر تارانتولا با هدف دفاع دربرابر شکارچیان و ناتوان‌کردن طعمه‌ها تکامل پیدا کرده باشد؛ اما پژوهشگران اغلب کاربردهای جدید و شگفت‌آوری را برای توکسین‌های طبیعی پیدا می‌کنند. از زهرمار مدت‌ها برای ساخت پادزهر استفاده شده است و سال گذشته وب‌سایت وُکس گزارش کرد که داروی کاهش وزنی با الهام از زهر مارمولک ساخته شده است.

ازآن‌جاکه بسیاری از جنبه‌های درد برای دانشمندان معما باقی مانده است، قصد دارند از زهر عنکبوت که ممکن است برای ایجاد بیشترین درد ممکن تکامل پیدا کرده باشد، چیزهای زیادی بیاموزند. شان مکی، رئیس پزشکی درد در دانشگاه استنفورد، توضیح داد:

درد زنگ‌خطر عالی بدن ما دربرابر آسیب است که مدت‌ها پیش تکامل پیدا کرده. درد پیوند عمیقی با ما دارد و بدون آن برای مدت طولانی زنده نخواهیم ماند.

نگاه کلی از درد ساده است: بدن ما با سلول‌های عصبی پوشیده شده است که نورون‌های گیرنده حسی نامیده می‌شوند. این نورون‌ها را محرک‌هایی نظیر دما یا فشار یا مواد شیمیایی برانگیخته یا مهار می‌کنند. برخی از این نورون‌ها نورون‌های پاسخ‌ به درد هستند که درصورت بروز مشکل، هشدارهایی ازطریق اعصاب به مغز می‌فرستند. مغز سپس آن سیگنال را به احساس درد تبدیل می‌کند. مکی گفت:

همه‌ی ما در تعادلی از برانگیختگی و مهار زندگی می‌کنیم. وقتی نورون‌های حسی ما به‌طور طبیعی کار می‌کنند، در بازه‌های زمانی چند میلی‌ثانیه شلیک و آرام می‌شوند تا انواع احساس‌ها را تولید کنند.

بااین‌همه، گاهی این تعادل برهم می‌خورد و نورون‌های درد شلیک می‌شوند؛ اما آرام نمی‌شوند. سیستم هشدار بدن دچار اختلال و موجب درد مزمن می‌شود. زهر عنکبوت بابون پادشاه در ربودن فرایندهای الکتریکی‌ای موفق عمل می‌کند که به نورون‌های ما می‌گوید شلیک شوند یا استراحت کنند.

نورون‌های درد چگونه می‌دانند چه زمانی برانگیخته شوند و چه زمانی آرام باشند؟ هریک از نورون‌ها را میلیون‌ها دروازه‌ی کوچک (کانال) احاطه کرده‌اند که برای ذرات بارداری مانند یون‌های سدیم و پتاسیم و کلسیم سفارشی عمل و این یون‌ها ازطریق کانال‌های مذکور به داخل و خارج از نورون جریان پیدا می‌کنند. برای مثال، یون‌های سدیم نورون‌ها را تحریک و نورون‌ها یون‌های پتاسیم را آزاد می‌کنند تا به حالت استراحت برگردند.

مشکل زهر عنکبوت بابون پادشاه این است که حاوی پپتیدی به نام Pm1a است که این کانال‌ها را برای یون سدیم باز می‌کند و در همان حین، کانال‌های عبور یون پتاسیم را می‌بندد. یون‌های سدیم از راه کانال‌های باز سدیم وارد و در‌های خروبی برای یون‌های پتاسیم از بیرون بسته می‌شوند؛ بنابراین، نورون‌ها نمی‌توانند به حالت استراحت برگردند. در این شرایط، چیزی که درنهایت با آن مواجه می‌شوید، درد شدید است.

بسیاری از مسکّن‌های مدرن با مسدودکردن چند کانال یونی عمل می‌کنند که به یون‌ها اجازه عبور نمی‌دهند و نورون را در حالت آرام حفظ می‌کنند؛ اما حساسیت نورون‌ها دربرابر این داروها ممکن است از بین برود. این امر غالبا موجب می‌شود پزشکان دوزهای قوی‌تری از دارو را تجویز کنند. این امر یکی از دلایلی است که مواد افیونی (قوی‌ترین مسکّن‌هایی که امروزه داریم) می‌توانند موجب اعتیاد شوند و با گذشت زمان اثربخشی خود را از دست می‌دهند.

کریستینا شرودر پژوهشگر مؤسسه‌ی ملی سلامت آمریکا است که روی مسکّن‌های الهام‌گرفته از زهر مطالعه می‌کند. وی دراین‌باره گفت:

مزیت استفاده از پپتیدهای زهر مشتق‌شده از زهر عنکبوت این است که این پپتیدها موجب وابستگی به دوز و اعتیاد نمی‌شوند. آن‌ها متکی بر گیرنده‌هایی نیستند که اکسی‌کدون یا مرفین به آن‌ها متصل می‌شوند و می‌توانند دقیق‌تر از مواد افیونی عمل کنند و عواض جانبی را کاهش می‌دهند.

درحالی‌که برخی از پپتیدهای موجود در زهر عنکبوت در ایجاد درد بسیار موفق عمل می‌کنند، زهرهای دیگر حاوی پپتیدهایی هستند که از درد پیشگیری می‌کنند. در گذشته، مطالعاتی به‌دنبال پپتیدهایی در زهر بوده‌اند که برای کانالی خاص (Nav1.7) به‌طور انتخابی عمل می‌کنند و اغلب با درد مزمن ارتباط دارد. فینول اوردانتا گفت: «یافته‌های مرتبط با عنکبوت بابون پادشاه نشان می‌دهد رویکرد دیگری نیز امکان‌پذیر است.»

تصور کنید که پپتید متفاوتی را بسازید که دقیقاً برعکس آن عمل کند و کانال‌های سدیم را مسدود و کانال‌های پتاسیم را باز کند. اکنون شما ضددردی دارید که غیرانتخابی عمل می‌کند و مکانیسم عمل آن درمقابل داروهای کنونی بسیار متفاوت است.

به‌گفته‌ی کارشناسان، در این صورت مسکّن بسیار مؤثری تولید خواهد شد. شرودر نوشت:

مطالعه نشان می‌دهد که احتمالاً باید در روش ایجاد درمان‌های درد بازنگری کنیم. پژوهشگران باید به‌جای طراحی داروهایی برای تمرکز انتخابی روی تعداد انگشت‌شماری از کانال‌های یونی، روی مسکّن‌هایی تمرکز کنند که چندین بخش از سیستم‌های حس‌کننده‌ی درد ما را هدف قرار می‌دهند.

مکی گفت این نوع از درمان‌های بالقوه هنوز خیلی دور هستند. حالا که فینول اوردانتا و تیمش مشخص کرده‌اند که این پپتید چه کاری انجام می‌دهد، مرحله‌ی بعدی مطالعه‌ی نحوه‌ی عملکرد آن در سطح مولکولی و درنهایت پی‌بردن به این موضوع است که آیا این فرایند را می‌توان مهندسی معکوس کرد تا به‌جای ایجاد درد، آن را تسکین دهد. فینول اوردانتا گفت: «گفتنش راحت‌تر از انجام‌دادنش است. طبیعت میلیون‌ها سال است که روی آن کار می‌کند.»