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海绵海绵:海洋的药房

水下海绵海绵
管海绵(尼泊尔斯·罗斯塔)海参和杯珊瑚。 (Nick Hobgood,Wikimedia Commons)

Werner Bergmann并不意味着发现救生药物。但是,佛罗里达群岛收集海绵的禁止旅行将被证明是寻找新药物的关键点。

海绵海绵是彻底放松的生物。在海底上是一个无定形的,在多孔组织中浑浊,很容易假设它们甚至不是动物。但事实上,他们可能是其中之一最古老的动物谱系在地球上。它们也是生化化合物的宝库。

1945年收集了Elliot关键的新型海绵,博格曼,有机化学家,开始寻找他真正的激情新型的脂肪分子,称为甾醇。在20世纪40年代的化学世界中,甾醇,如胆固醇,仍然很大程度上是一个未知的。海绵海绵碰巧是新的和有趣的甾醇的金矿,博格曼旨在了解他所能的所有东西。

但是这个新的海绵,现在被称为tectitethya crypta,是不同的。将海绵在沸腾的丙酮中(用指甲油去除剂使用的化学物质),Bergmann旨在从海绵组织中浸出甾醇。正如他所做的那样,他注意到有趣的东西。一种 ”相当大量的恰当的结晶材料“开始在丙酮中形成。一个神秘的化合物来自海绵。

许多药物基于来自海绵海绵肌腱蛋白的化学品。
突破艾滋病治疗AZT基于海绵中发现的化学物质tectitethya crypta (Sven Zea(http://www.sponguide.org/)))

在分析化合物之后,Bergmann发现它非常相似,但与另一种分子制作头条新闻。DNA的结构仍然是一个谜团,直到1953年直到1953年,也不会被揭示为双螺旋,但在科学界确实知道DNA被称为核苷的较小单位。来自海绵的晶体是核苷。

存在四种类型的核苷,其形成DNA,包括胸苷,胞苷,鸟苷和腺苷。在活细胞中,它们通常在链中绑定在一起。这种新化合物是不同的。Bergmann的神秘化合物称为sponcothycidine,与胸苷的结构几乎相同,而是与其他核苷一起链接,它是单独的。

DNA的力量位于连接的胸腺,细胞内,鸟苷和腺苷的组合。它们被绑定在一起的顺序用作构建身体部位的编码蓝图。单独,这种权力丢失了。然而,海洋中的海绵充满了一个单身,孤独的核苷。为什么这可能是?

移动的能力是一个不断威胁世界的强大生存策略。踩踏捕食者可以是外向的,或者可以逃离致命的热波。但是,像海绵一样的固定生物被困住,并且必须抵御自己的努力。一种防御方法是使用化学品。但是从头开始制作一个全新的化学品是一种昂贵的努力。相反,海绵已经在身体中发现的调整分子以提供新的目的。该核苷是其中一种改变的分子。

经过多年的实验,科学家发现了像那些所发现的核苷tectitethya crypta是暂停病毒感染的强大化学品。这些特殊的核苷看起来类似于DNA构建块,即病毒被欺骗以使用它们来构建其DNA。但与由胸苷,胞嘧啶,鸟嘌呤和腺苷产生的分子不同,这些核苷不能在链中连接,并且终止病毒DNA结构。事实证明,这也可能发生在人体DNA中。

第一个医疗药物在1969年在海洋生物中发现的化学品释放后建模。含有核苷酸在急性白血病和淋巴瘤肿瘤中阻断DNA复制,有效杀死它们后的核苷。它如此成功的是,今天患者仍然是白血病患者中的一种整体治疗选择。其他用来利用核苷的模仿品质的其他药物。Acyclovir于1981年批准,享受疱疹,水痘和带状疱疹,并在世界卫生组织的基本药物清单,包括用于治疗世界最重要的健康需求的最有效和最安全的药物的清单。在1987年,AZT击中了市场。改良的核苷,它成为FDA批准的第一种药物治疗艾滋病毒,并且今天仍然用于艾滋病毒治疗计划。

海绵海绵发现200多个新化学品。有些是基于蛋白质的,其他是脂肪,仍然存在,其他类似于DNA,如核苷。除了发现的所有海洋相关的化合物中,30%来自海绵,使其成为新型化合物中最多增殖的组。其中许多化学品表达抗菌,抗病毒,抗真菌,抗疟疾或抗炎特性,使其成为潜在药物的伟大候选人。选择少数,如乳腺癌抗癌症毒品Halaven和减少炎症药物饥饿,通过临床试验过程进行了上升,现在正在市场上。并且由于它大致需要从发现使用15年的人,肯定会有更多来将来。

然而,基于海绵的药物的问题是它们有限的数量。必须从海绵中收获化合物,这是一种费力和生态损伤的过程,或者它们必须在实验室中合成。尽管化学进展,但一些化学品被认为太难以或昂贵,以大量生产。曾经持有过高的承诺的许多基于海绵的药物被逐渐下降,这是一种经济的制作,他们的生产方式就无法触及。希望是海绵细胞最终将在实验室中生长,这将能够有效地生产医疗化合物并最大限度地减少对野生种群的伤害。但现在,保持海绵细胞活着的方法仍然难以捉摸

虽然许多人从未躺在海洋上,但我们的健康状况与海洋生活有宽敞的联系。随着我们的行动继续影响海洋的健康,重要的是决定我们的赏金有多少。综合药物成功的故事,如Cytarabine,Azt,Acyclovir,以及现在市场上的许多其他人都为前进的道路提供了一些希望。

专家估计,最好只发现了世界上只有一半的海绵。有了这么多未知的人,很容易想知道,可以在海洋的深度隐藏什么治疗?

2019年11月
标签: 海绵