Kan edderkoppgift hjelpe dei som er ramma av slag?

3 months ago 53

Denne artikkelen er produsert og finansiert av Universitetet i Oslo - les mer.

Gifta til den australske edderkoppen Hadronyche infensa kan bidra til å redusera risikoen for seinverknadar etter slag. (Foto: Wikimedia Commons)

Finn forskarane ut korleis molekyla i gifta utvikla seg, kan dei kanskje framstillast syntetisk.

Nesten alle edderkoppar er giftige. Nokre få kan vera livsfarlege for menneske, men heldigvis gjeld det ikkje nokon av artane her i Noreg.

Men gifta – eller rettare sagt giftene, for kvar art produserer si særeigne gift – inneheld stoff som kan vera til nytte for menneske.

Desse stoffa er små protein, kalla peptid. Begge består av aminosyrer, men peptid har færre aminosyrer enn de større proteina. For å forstå korleis dei kan vera viktige, må vi sjå nærare på immunforsvaret vårt.

Immunforsvaret kan verta aktivert av stoff som vert kalla antigen. Det kan vera delar av smittestoff frå bakteriar og virus, stoffar frå omgjevnadane eller til og med stoff som kroppen sjølv produserer.

Når immunforsvaret vert aktivert av eit antigen, produserer det dei proteina som vi kallar antistoff.

Store og tunge legemiddelmolekyl

– Antistoffa er Y-forma. Dei er laga slik at dei bind til seg antigena på bestemte område. Antistoffa har det som heiter eit bindingssete på kvar av armane av Y-en. Det kjenner att og bind seg til antigena. Molekyl som kan binda til seg stoff med fleire enn eitt bindingssete, kallar vi multivalente.

Det forklarar forskar Robin Aasegg Araya ved Institutt for biovitskap på Universitetet i Oslo.

– Bindingsseta til antistoffet er spesifikt tilpassa eit spesielt antigen. Slik verkar antistoffet selektivt mot til dømes eit bestemt smittestoff, som kan forårsaka sjukdom. Derfor er det utvikla ein del medisinar baserte på same mekanismen som antistoffa brukar.

Problemet er at molekyla i legemiddel som er basert på antistoff, er veldig store og tunge. Dei er kompliserte å framstilla.

Det gjer det vanskeleg å sjå for seg at utviklingsland i særleg grad skal kunna produsera legemiddel basert på dei.

Håpar å avdekka korleis peptida har oppstått

– Prosjektet mitt går derfor ut på å finna berekraftige alternativ til dei store, tungvinte molekyla. Det er her peptida kjem inn. Vi har funne lovande kandidatar i ulike giftsystem i naturen, seier Araya.

– I nokre av desse giftsystema har du peptid som har blitt duplisert slik at dei får to bindingssete i staden for eitt. Dei får altså den same eigenskapen som antistoffa som kroppen produserer, seier Araya.

Han fortel at fleire har prøvd å framstilla desse typane peptid syntetisk. Så langt har ingen lukkast, for dei veit ikkje kva som er dei viktigaste mekanismane for at dei fungerer optimalt.

– Men ved å studera korleis desse peptida har utvikla seg i naturen, håpar vi å avdekka korleis dei har oppstått. Ei slik forståing vil vera eit utgangspunkt for å seinare framstilla dei, seier forskaren.

Mindre sårbare for temperatursvingingar

Den typen multivalente peptid Araya studerer, er berre blitt beskrive i sju artar så langt. Seks av dei er funne i giftsystem. Av desse er tre funne i edderkoppgifter.

Derfor har Araya fokusert på desse giftene.

– Edderkoppgift er ein cocktail av tusenvis av ulike stoff, for det meste peptid. Det interessante med peptida eg studerer, er at dei ser ut til å ha oppstått gjentekne gonger – og dei har gjort det uavhengig av kvarandre, ikkje frå eit felles «stam-peptid». Dei har altså lik funksjon, men ulikt opphav, forklarar han.

Han seier at dersom vi kan forstå korleis evolusjonen har bringa fram dei ulike peptida, kan vi vera eit steg nærare å utvikla nye biomolekyl som kan brukast i jordbruk og medisin, blant anna.

– Fordelen peptida har framfor dei store proteinmolekyla er ikkje berre at dei er lettare å framstilla. Dei er òg mindre sårbare for temperatursvingingar og kjemisk påverknad.

Fylgjer prosessen frå A til Å

Det Araya driv med er grunnforsking, som er essensielt for innovasjon. Tidsperspektivet er langt, men desse peptida kan altså ha ei framtid i medisinen.

– Til dømes er det vist at eit multivalent peptid frå gifta til den australske edderkoppen Hadronyche infensa kan bidra til å redusera risikoen for seinverknadar etter slag betydeleg, seier Araya.

– Men desse peptida kan òg ha ei framtid i jordbruket dersom dei kan utviklast til miljøvenlege og nedbrytbare insektmiddel.

Han fortel at det er ei side av prosjektet sitt han set spesielt stor pris på.

– Mykje biologisk forsking går i dag ut på å sitja framfor skjermen og studera sekvensar av DNA og aminosyrar. Men vi er ute og fangar edderkoppar sjølve, som vi tek tilbake til laboratoriet. Der mjølkar vi dei for gift. Frå denne gifta utvinn vi peptida som vi så studerer på molekylnivå, seier han.

– Vi fylgjer på ein måte prosessen frå A til Å.