Ababil Wings SS / shutterstock

Duizenden jaren lang keerden mensen zich tot de natuur om hun kwalen te genezen en te kalmeren. Moderne wetenschap gebouwd op deze oude fundamenten en de programma's voor het ontdekken van natuurlijke producten, opgezet door farmaceutische bedrijven, verschaften ons geneesmiddelen die kanker, infecties en meer konden behandelen.

Maar het ontdekken van medicijnen in de natuur is verre van eenvoudig. Het is moeilijk genoeg om voldoende aantallen van het nuttige organisme te verzamelen, of dat nu een boomwortel of een giftige slang is, en het is nog moeilijker om de exacte medicinale stof te isoleren en deze vervolgens in grote hoeveelheden te produceren.

Met al deze struikelblokken is het geen verrassing dat farmaceutische bedrijven hun focus verlegd hebben van de natuur naar het laboratorium en begonnen met het ontwerpen van compounds vanaf nul, waarvan er dan een groot aantal konden zijn gescreend op veelbelovende activiteiten. Vanaf de 1990s gaan de farmaceutische bedrijven naar behoren hun natuuronderzoeksprogramma's beëindigd en de enorme verzamelingen screeningsextracten die ze hebben vergaard, werden verkocht of ontbonden.

Recente ontwikkelingen in de genetica hebben echter geleid tot een verschuiving naar natuurlijke producten. Wetenschappers kunnen nu het volledige DNA van een organisme van mij afscheiden om naar nuttige verbindingen te zoeken, en het wordt steeds duidelijker dat we nauwelijks de oppervlakte van de moleculaire diversiteit van de natuur hebben bekrast, die is aangescherpt door meer dan drie miljard jaar van vallen en opstaan. Er zijn nog veel meer drugs nog onontdekt, op de loer in planten, dieren, schimmels en bacteriën. Dit besef en dreigende gezondheidscrisissen zoals de opkomst van antibioticaresistentie, heeft hernieuwde interesse in het zoeken naar bruikbare verbindingen in de natuur - bekend als bioprospecting.

Exenatide, een medicijn dat is afgeleid van het speeksel van het 'gila-monster', wordt gebruikt voor de behandeling van type 2-diabetes. In 2014 genereerde het een omzet van US $ 767m, waarvan nul naar het behoud van deze bijna bedreigde hagedissen ging. Kris Wiktor / shutterstock

De meeste van nature afgeleide geneesmiddelen zijn tegenwoordig afkomstig van planten, schimmels en bacteriën. De geneesmiddelen die zijn geëxtraheerd uit dieren zijn grotendeels afkomstig uit slechts enkele bronnen: giftige gewervelde dieren zoals de gila monsterhagedis of jararaca slangen, bloedzuiger speekselof de giffen en afscheidingen van organismen zoals sponzen of weekdieren. Maar dieren zijn ongelooflijk divers en we hebben nauwelijks gebruik gemaakt van het mogelijke farmaceutische gebruik van de meest uiteenlopende groep van alle - insecten.

Insecten zitten vol nuttige verbindingen

Insecten bezetten alle denkbare terrestrische en zoetwatergebieden op aarde. Bijgevolg hebben ze een verbijsterende reeks interacties met andere organismen, wat betekent dat ze een enorme verscheidenheid aan verbindingen hebben ontwikkeld om zichzelf te beschermen of op anderen te azen.

Van het kleine aantal insecten dat is onderzocht, zijn verschillende interessante verbindingen geïdentificeerd. Bijvoorbeeld alloferon, een antimicrobiële verbinding geproduceerd door blaas vliegenlarven, wordt gebruikt als een antiviraal en antitumor middel in Zuid-Korea en Rusland. De larven van een enkele andere insectensoorten worden onderzocht voor krachtige antimicrobiële middelen. Voorbij vliegen, een compound afkomstig van het gif van de wesp Polybia Paulista wel kankercellen doden zonder de normale cellen te beschadigen.

Polybia Paulista wordt gevonden in het zuidoosten van Brazilië. Mario Palma / Sao Paulo State University

Dus waarom hebben bioprospectors relatief weinig aandacht besteed aan insecten? De enorme variëteit is deels de schuldige - met vele miljoenen soorten om doorheen te zoeken, het vinden van een nuttig insect is als het zoeken naar een speld in een hooiberg. En hoewel we insecten als overal beschouwen, is de realiteit van deze alomtegenwoordigheid een enorm aantal van enkele buitengewoon veel voorkomende soorten. De meeste insecten zijn moeilijk te vinden en zeer moeilijk te achterhalen in gevangenschap.

En zelfs wanneer een nuttige soort met succes is geïdentificeerd en grootgebracht, is het nog steeds ongelooflijk moeilijk om voldoende hoeveelheden van het relevante materiaal te verkrijgen. Insecten zijn over het algemeen erg klein en de klieren daarbinnen die interessante, potentieel bruikbare verbindingen afscheiden zijn nog steeds kleiner.

De zoektocht naar vriendelijke insecten

Het goede nieuws is dat we een aantal van deze problemen kunnen overwinnen door kennis van natuurlijke historie te gebruiken om onze inspanningen te richten. Ikzelf en David Wilcockson op Aberystwyth University term deze benadering "ecologische ontdekking van medicijnen".

Veel insecten adverteren voor de productie van potentieel nuttige verbindingen in de manier waarop ze leven en waar ze wonen. Sommigen produceren krachtig, complex gif voor het onderwerpen van prooien en het vers houden voor hun nakomelingen. Anderen zijn meesters in het exploiteren van vuile micro-habitats, zoals uitwerpselen en karkassen, waar ze regelmatig worden aangevallen door ontelbare micro-organismen. De insecten in beide voorbeelden hebben een batterij antimicrobiële verbindingen om om te gaan met pathogene bacteriën en schimmels die mogelijk kunnen dienen als of die nieuwe antibiotica voor mensen kunnen inspireren.

Deze keverlarven leven in rottende materie en worden constant uitgedaagd door potentiële ziekteverwekkers. Ross Piper, auteur voorzien

Hoewel kennis van de natuurgeschiedenis ons in de juiste richting wijst, lost het niet de problemen op die samenhangen met de kleine omvang van insecten en de kleine hoeveelheden interessante verbindingen die ze produceren. Gelukkig is het nu mogelijk om de stukken van het insecten-DNA die de codes bevatten voor de interessante verbindingen te identificeren en er vervolgens uit te knippen en in cellijnen in te voegen waardoor grotere hoeveelheden kunnen worden geproduceerd.

Zoveel als ik heel graag zou willen doen om een ​​blockbuster insect-afgeleid medicijn te ontwikkelen, is mijn belangrijkste motivatie om op deze manier naar insecten te kijken behoud - ik wil drugs van insecten om fondsen te genereren voor basisonderzoek, soortontdekking en natuurlijke geschiedenis. Alle soorten, hoe klein ook en schijnbaar onbeduidend, hebben het recht om te bestaan ​​voor hun eigen bestwil, maar dit sentiment mist de politieke macht die nodig is om te vechten voor het dringende behoud van de natuur. We hebben iets tastbaars nodig, iets dat direct relevant is voor mensen, en je zou moeilijk worden gepresteerd om iets te vinden dat zo dierbaar is als gezondheid.

Als we een licht kunnen schijnen op de donkerdere uithoeken van het medicijnkastje van de natuur, en de bruikbare chemie van de meest uiteenlopende dieren op de planeet verkennen, denk ik dat we mensen anders kunnen laten nadenken over de waarde van de natuur.

Over de auteur

Ross Piper, entomoloog en zoöloog; gastonderzoeker bezoeken, Universiteit van Leeds

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.

Verwante Boeken

at InnerSelf Market en Amazon