Герпетология

Змеиные яды широко используются в медицине. На их основе изготавливают препараты от гемофилии, ревматизма, стенокардии… Но отбирать ядовитое лекарство у этих хищников непросто, а содержать их опасно и хлопотно. Российские ученые создали биотехнологическую змею , которая позволит получать столько яда, сколько необходимо, без участия животных.

С древних времен врачей интересовала возможность использования змеиного яда, так как было замечено, что у укушенных змеями людей, если они выживали, прекращались или же значительно облегчались наблюдаемые у них ранее, до укуса, болезненные явления.

При экспериментальном исследовании на животных и позже при инъекциях некоторых ядов человеку тоже наблюдалось их хорошо выраженное болеутоляющее действие. Таким действием отличается яд кобры. В клинических условиях слабые концентрации этого яда свободно подменяют собой анальгезирующий препарат морфия у больных, страдающих злокачественными новообразованиями.

Будучи несколько слабее морфия, небольшие дозы змеиного яда оказывают более длительное болеутоляющее действие и не способствуют привыканию больного к наркотику, как это бывает в случае многократного введения.

Учитывая действие некоторых змеиных ядов на нервную систему, а также успокаивающий характер этого воздействия при использовании малых доз, сделали попытку применить яд кобры и некоторых гремучих змей при лечении такого тяжелого заболевания, как эпилепсия. Опыты показали, что эти яды не только облегчают течение эпилептических припадков, но и значительно снижают количество их у больных.

Получены научные данные и о благоприятном действии яда кобры при лечении стенокардии. Замечено, что яд гадюки оказывает некоторое положительное воздействие при лечении гемофилии — стойкого несвертывания крови. Кровоостанавливающий препарат получен из яда гюрзы.

Добыча ядов происходит на фермах змей дойкой ядовитых желез. Для этого зубы помещаются на мембрану контейнера и ядовитые железы массируются. Вытекающий яд сильно замораживают, высушивают и измельчают до гранул.

Но ученые такой метод посчитали насильственным. Они задумались над созданием биотехнологического способа получения змеиного яда. Дело в том, что змеи очень плохо размножаются в неволе, поэтому их приходится отлавливать в природе. Отбирать яд у них довольно непросто. А содержать змей опасно и хлопотно: они требуют очень бережного и осторожного обращения. Кроме того, состав яда у одной и той же змеи меняется в зависимости от возраста, пола, времени года и других факторов.

При хорошем уходе гадюка может прожить в неволе до 15 лет, но, как правило, в серпентарии она выдерживает не более шести месяцев. За это время со змеи можно надоить яда не более чем на одну ампулу лекарственного препарата!

При таком обращении со змеями удивительно, что у нас вообще еще остались гадюки. А между тем яд людям необходим. Вывод: биотехнологическое производство позволит получать столько яда, сколько необходимо, независимо от капризов змеи. Да и животное не придется мучить.

Еще с 2000 года созданием биотехнологической змеи вплотную занялись исследователи из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН. Их труды к всеобщей радости увенчались успехом. И группе ученых, возглавляемой доктором биологических наук Владиславом Голубковым и доктором технических наук Эриком Лежневым, удалось получить культуру клеток ядовитой железы гадюки и определить, какие вещества влияют на образование змеиного яда. Это дает возможность не выцеживать яд из змей, а получать его из культуры клеток.

Ученые исследовали срезы ядовитой железы в питательной среде и выяснили, что ее клетки действительно начинают работать, то есть активно синтезировать белки, входящие в состав змеиного яда, если в среде присутствует особое вещество карбахол. Решили использовать этот катализатор. Выяснилось, что уже через полтора часа после добавления карбахола клетки начинали выделять яд в питательную среду, а извлечь его оттуда гораздо легче, чем из живой неприветливой гадюки. Но трудности на этом не закончились.

Дело в том, что яд гадюки токсичен для нее самой. Он состоит из двенадцати белков, некоторые из них в железе неактивны. Когда яд вытекает из железы и попадает, например, в кровь или культуральную среду, белки яда переходят в активную форму. В результате большая часть клеток культуры гибнет, а оставшиеся в живых не делятся и не могут синтезировать яд.

Эту проблему ученым удалось решить, высевая клетки в большой объем среды. Благодаря этому яд сильно разбавляется, а в низкой концентрации (0,003 мг/мл) он для клеток не опасен. Тем не менее среду, в которой растут клетки, надо менять не реже раза в сутки, чтобы токсическое вещество не скапливалось в ней в больших количествах.

В результате за сутки из 1 мл культуральной жидкости удается выделить 0,05 мг яда. Продолжительность жизни такой культуры — 4 месяца. Но исследователи на этом не останавливаются. Совершенствование лабораторной модели биотехнологического производства змеиного яда продолжается.