Gąbki – apteki mórz

Gąbki – apteki mórz

W dziwnych „leniwych” stworzeniach kryją się cudowne substancje lecznicze

Jest nadzieja dla kobiet w zaawansowanym stadium raka piersi. Życie ciężko chorych pacjentek przedłuża eribulin-mesylat, substancja występująca w morskich gąbkach. Przypuszczalnie pomoże ona także cierpiącym na nowotwory jelita grubego oraz pęcherza moczowego. Specjaliści nie mają wątpliwości, że w gąbkach, osobliwych, pozornie prymitywnych morskich stworzeniach, kryją się niezliczone związki, które zabijają szkodliwe bakterie, wirusy i grzyby, zapewniają organizmowi odporność i mogą zwalczyć nowotwory, malarię, AIDS i inne choroby będące plagami rodzaju ludzkiego.
„Gąbki to prawdziwa kopalnia substancji bioaktywnych, to skarb, który medycyna dopiero zaczyna eksploatować”, opowiada z entuzjazmem dr Werner Müller, dyrektor projektu badań nad gąbkami Instytutu Chemii Fizjologicznej Uniwersytetu w Moguncji. W aptekach dostępna jest widarabina, lekarstwo przeciwko powodowanej przez wirusy opryszczce, wyprodukowane dzięki związkowi znalezionemu w morskiej gąbce. Inne preparaty przechodzą

fazę testów klinicznych.

Wielkie nadzieje lekarze wiążą ze związkiem eribulin-mesylat, zsyntetyzowanym w laboratoriach na wzór substancji znalezionej w gąbce Halichondria okadai (związek uzyskany w laboratorium lekko zmodyfikowano). Badania nad tym preparatem prowadzili naukowcy brytyjscy. Rezultaty przedstawiono niedawno na dorocznej konferencji Amerykańskiego Towarzystwa Onkologicznego w Chicago. Jak powiedział dr Christopher Twelves, dyrektor centrum onkologii Instytutu Medycyny Molekularnej w Leeds, przeanalizowano przypadki 762 pacjentek w zaawansowanym stadium raka piersi, zazwyczaj z przerzutami, lub takich, u których nastąpił nawrót choroby. Kobiety te były wcześniej poddawane intensywnemu leczeniu, wiele z nich miało za sobą już cztery chemioterapie. Niektórym chorym jako lekarstwo ostatniej nadziei podano eribulin-mesylat, który powstrzymuje dzielenie się komórek i, jak wykazały wcześniejsze testy na zwierzętach, ma silne działanie antynowotworowe. Inne pacjentki poddano jeszcze jednej chemioterapii, jeszcze inne już tylko leczono paliatywnie (łagodzenie bólu). Okazało się, że kobiety otrzymujące eribulin-mesylat żyły przeciętnie jeszcze 13 miesięcy, pacjentki leczone w inny sposób – tylko 10,7 miesiąca. Oznacza to przedłużenie życia o ponad dwa miesiące, czyli więcej niż o 20%. Lekarze podkreślają, że do tej pory nie było skutecznej terapii przeciwko rakowi piersi, który już wytworzył metastazy. Według danych Narodów Zjednoczonych, w 2008 r. na całym świecie wystąpiło 1,4 mln nowych przypadków raka piersi. Tylko 20% pacjentek, u których wystąpiły już przerzuty, przeżywa dłużej niż pięć lat.
Dr Twelves podkreśla, że jeśli substancja z morskiej gąbki opóźnia śmierć chorych na nowotwór piersi, który już wytworzył przerzuty, to tym bardziej okaże się skuteczna w zmaganiach z tą chorobą w jej wczesnym stadium. Zwłaszcza w połączeniu z już stosowanymi rodzajami terapii. Pierwsze studia wykazały, że eribulin-mesylat zwalcza także inne rodzaje nowotworów. Lekarstwo to produkuje japońska firma Eisai, która złożyła wnioski o dopuszczenie preparatu na rynek swego kraju, a także Stanów Zjednoczonych i Unii Europejskiej. Dyrektorzy Eisai mają nadzieję, że sprzedaż tego leku z gąbek przyniesie im

setki milionów dolarów rocznego zysku.

Japończycy są narodem morskim, dlatego bardzo intensywnie badają gąbki i inne oceaniczne stworzenia. Jak poinformował w najnowszym numerze fachowy magazyn „Nature Chemical Biology”, specjaliści z Instytutu Nauk Zaawansowanych Riken wykryli silne działanie grzybobójcze theonellamidów, peptydów odkrytych w morskiej gąbce z gatunku Theonella.
Substancje te zabijają grzyby w inny sposób niż większość znanych środków grzybobójczych. Nie uszkadzają błon komórkowych, lecz wiążą w nich lipidy. Powoduje to nadmierny rozrost błony i obumieranie grzyba. Japońscy eksperci liczą, że dzięki wykorzystaniu theonellamidów uda się wyprodukować środek grzybobójczy nowej generacji.
Specjaliści zwracają uwagę, że rozmaite substancje mające działanie lecznicze znajdują się w sześciu na 10 gatunków gąbek. Do tej pory badacze opisali ponad 9 tys. gatunków tych morskich zwierząt. Prawdopodobnie jednak w mrocznych głębinach i słonecznych płytkich wodach, w rafach koralowych, pod kamieniami, nawet w brudnych basenach portowych i w słodkich wodach jeziora Bajkał czeka na odkrycie jeszcze 60 tys. gatunków. Gąbki (Porifera) nazywane są najprymitywniejszymi organizmami wielokomórkowymi. Należą też do najstarszych wielokomórkowców na Ziemi. Pierwsze pojawiły się na planecie 600 mln lat temu (dla porównania dinozaury – przed 300 mln lat). Wcześniej uważano je za rośliny. Obecnie nie ma wątpliwości, że to zwierzęta. Ich komórki mają podobne właściwości jak komórki ryb, owadów czy ssaków.
Przybierają przeróżne, fantastyczne formy, często wyglądają jak białawe woreczki czy śluzowate powłoki na dnie lub na skałach. Niekiedy wyrastają jak kolorowe rury, krzewy, liście, kielichy, nieregularne bryły miękkiej substancji. Zazwyczaj ich rozmiary nie przekraczają kilku centymetrów, ale jeden z gatunków zamieszkujących Ocean Spokojny, puchar neptuna, osiąga półtora metra wysokości.
Gąbki uważane są za prymitywne, ale wykształciły niezwykle skomplikowany, intensywny system przemiany materii, jakiego nie ma żadne inne wielokomórkowe zwierzę. System archaiczny, powstały we wczesnym stadium ewolucji, który odrzuciły potem bardziej wyspecjalizowane organizmy. A jednak bardzo przydaje się on gąbkom także do ochrony przed chorobami.
Porifera to

prawdziwi stoicy oceanów.

Całe życie tkwią w jednym miejscu. Przy gąbce leniwiec może uchodzić za akrobatę.
Nie mają pancerzy, nie mogą uciec przed wrogiem. Muszą wykształcić inne środki obronne. Tym bardziej że ich najważniejszym zajęciem jest filtrowanie wody w celu zdobycia pożywienia – bakterii, alg, cząsteczek substancji organicznych. Jeden kilogram gąbki przepompowuje tonę wody dziennie.
W każdym mililitrze wody roi się 100 tys. bakterii, a niektóre są szkodliwe. Nieruchome gąbki są narażone na prawdziwą inwazję drobnoustrojów, przed którymi muszą się bronić. Nie mogą dopuścić, aby osiedlały się na nich bakterie. Nic dziwnego, że wykształciły mnóstwo toksyn, substancji działających antybakteryjnie, antywirusowo, niszczących grzyby, działających przeciwzapalnie, a nawet, jak wykazały eksperymenty, mogących unicestwić komórki rakowe.
Z gąbki Suberites domuncula dr Werner Müller i jego koledzy wyizolowali substancję hamującą wzrost naczyń krwionośnych. Może ona zostać użyta jako preparat, który zablokuje „linie zaopatrzeniowe” guza nowotworowego.
Terapeutyczne właściwości tych stworzeń znali już starożytni Grecy. Być może zauważyli, że gąbek nie próbują skubać nawet najbardziej żarłoczne morskie ślimaki.

Helleńscy wojownicy

opatrywali bandażami z gąbek jątrzące się rany. Dziś lekarze uważają Porifera za prawdziwe apteki mórz.
Ponadto w każdej gąbce gnieżdżą się bakterie i grzyby żyjące z nią w symbiozie. Często w nich także znajdują się lecznicze molekuły. W grzybie, który jest lokatorem gąbki Ircinia fasciculata, naukowcy wytropili związek powstrzymujący wzrost komórek białaczkowych. W gąbce może kwaterować do 20 różnych symbiontów.
Niestety, substancje lecznicze występują w gąbkach i ich symbiontach w ilościach homeopatycznych. Związek halichondryna B z gąbki Lissodendoryx zwalcza nowotwory jajników i skóry. Niestety, aby wyprodukować odpowiednie ilości lekarstwa, potrzeba 5 kg tej substancji rocznie. W tym celu należy pozyskać 10 tys. ton gąbki. Cała populacja Lissodendoryx ma masę tylko 300 ton. Dlatego zadziwiające substancje terapeutyczne odkryte w tych aptekach mórz muszą być syntetyzowane w laboratoriach.
Nie zawsze się to udaje. Avarol, obiecujący lek przeciwko wirusowi HIV, uzyskany z gąbki Dysidea avara, wszedł już w fazę testów klinicznych. Zawiodły jednak wszelkie próby wyprodukowania substancji leczniczej w laboratoriach. Budowa wielkich molekuł okazała się zbyt złożona.
Naukowcy mają nadzieję, że do produkcji znalezionych w gąbkach substancji uda się wykorzystać bakterie. Właśnie z pomocą bakterii wytwarzana jest insulina dla chorych na cukrzycę. W bakteriach umieszczony został gen odpowiedzialny za wytwarzanie insuliny. W przypadku substancji terapeutycznych z morskich aptek zadanie jest trudniejsze. Zazwyczaj za ich budowę odpowiada kilka współdziałających ze sobą genów. Zainstalowanie takiego zespołu w bakteriach i pobudzenie go do działania to prawdziwa sztuka, która bardzo rzadko się udaje. Innym rozwiązaniem jest hodowla leczniczych gąbek. Próby hodowli na odpowiednio przygotowanych platformach podejmowane są przez naukowców niemieckich w wąskiej adriatyckiej zatoce Limski Kanal w Chorwacji. Niemieccy i chorwaccy biolodzy usiłują ustalić, jakie warunki należy stworzyć hodowanym gąbkom. Warunki te nie mogą być zbyt cieplarniane. Istnieją obawy, że gąbki, które nie są atakowane przez drobnoustroje ani narażone na inne zagrożenia, nie będą wytwarzać substancji leczniczych.
Zanim przynajmniej niewielka część cudownych związków z gąbek zostanie wykorzystana na znaczną skalę w medycynie, naukowców czeka jeszcze mnóstwo pracy. Uzasadnione są jednak nadzieje, że apteki mórz pomogą ludziom zwalczyć groźne choroby, złagodzić cierpienia i przedłużyć życie setek tysięcy pacjentów.

Wydanie: 26/2010

Kategorie: Nauka

Napisz komentarz

Odpowiedz na treść artykułu lub innych komentarzy