Insekter kan gemme på fremtidens storsælgende medicin
Gennem flere hundrede år har videnskabsfolk udnyttet jungler, regnskove, ørkener og landbrug til at udvikle moderne medicin lige fra aspirin til malariamidlet kinin.
medicin insekter småkryb hveps slange øgle naturen DNA medicinalindustrien organismer kemiske forbindelser strukturer antibiotikaresistens naturstoffer alloferon edderkop lægemiddel blockbustermedicin

Naturen er et skatkammer af kemiske forbindelser. Forskerne kan bruge deres viden om naturen til at udvikle nye lægemiddelkemiske forbindelser. (Foto: Shutterstock)

Naturen er et skatkammer af kemiske forbindelser. Forskerne kan bruge deres viden om naturen til at udvikle nye lægemiddelkemiske forbindelser. (Foto: Shutterstock)

Partner The Conversation

Videnskab.dk oversætter artikler fra The Conversation, hvor forskere fra hele verden selv skriver nyheder og bringer holdninger til torvs

Mennesket har brugt naturen som medicinskab i mange tusind år. Her har vi fundet planter, urter, svampe og endda dyr, som kan lindre eller kurere lidelser og sygdomme. 

Forskerne byggede videre på dette traditionelle fundament, og medicinalindustriens 'naturprodukter' forsynede os med medicin, der blandt andet kunne behandle kræft og infektioner.

Men det er langt fra let og ligetil at finde lægemidler i naturen. 

Det er svært at indsamle et tilstrækkeligt antal af de nyttige organismer fra eksempelvis roden af et træ eller en giftig slange, og det er endnu sværere at isolere den nøjagtige medicinske, kemiske forbindelse, så man kan producere det i store mængder.

Fra naturen til laboratorierne

Blockbuster-medicin

Når investorer skal vurdere et nyt lægemiddels poten­tiale, samler interessen sig per automatik om, hvorvidt lægemidlet har blockbuster-potentiale. Det vil sige, om man kan sælge for mere end én milliard dollar eller ej. 

Derfor er det måske ikke så overraskende, at medicinalindustrien flyttede deres fokus fra naturen til laboratorierne, hvor de begyndte at udvikle de kemiske forbindelser helt fra bunden.

Når man opdager et interessant naturstof, skal det gennemgå en udviklingsproces, hvor forskere forsøger at kortlægge og fremstille de kemiske strukturer. Derefter analyserer forskerne de fremstillede forbindelser for potentiale.

I 1990’erne bragte medicinalfirmaerne deres naturforskningsprogrammer til ophør, og deres kæmpesamlinger af prøveeksemplarer blev enten solgt eller tilintetgjort.

medicin insekter småkryb hveps slange øgle naturen DNA medicinalindustrien organismer kemiske forbindelser strukturer antibiotikaresistens naturstoffer alloferon edderkop lægemiddel blockbustermedicin

Særlige indholdsstoffer i giftblandingen fra hvepsen Polybia paulista har vist sig at kunne dræbe kræftceller uden at skade de normale celler. (Foto: Polybia paulista-hveps via Wikimedia)

Nye fremskridt gør det lettere for forskerne

Nylige fremskridt inden for gensplejsning, der gør det lettere for forskerne at ændre de aktive bestanddele i planter, jord og svampe, har medført et skift tilbage til naturprodukterne.

Forskerne kan nu udvinde en organismes DNA for at finde nyttige kemiske forbindelser.

Vi har kun set en brøkdel af naturens molekulære diversitet, der er blevet finpudset gennem mere end tre milliarder år. 

Der gemmer sig stadig utallige uopdagede lægemidler i planter, dyr, svampe og bakterier.

Vokset i takt med sundhedskriser 

Indsamlingen af genetisk materiale – kaldet bioprospektering – er ikke ny, men den er vokset eksponentielt i takt med sundhedsmæssige kriser som den stigende antibiotikaresistens, der har fornyet interessen i de gavnlige kemiske strukturer i naturstoffer.

De fleste lægemiddelkemiske forbindelser afledt af naturstoffer stammer fra planter, svampe og bakterier.

Lægemidler, der er blevet ekstraheret fra dyr, kommer overvejende fra ganske få kilder som giftige hvirveldyr – eksempelvis gilaøgler (Heloderma suspectum), jararaka-slanger (grubeorme, Crotalidae), spyt fra igler eller gift og afsondring af sekreter fra organismer som havsvampe og mollusker.

Men vi er knap nok begyndt at udnytte de potentielle muligheder, der findes i den gruppe, som med hensyn til artsrigdom har den absolut mest succesrige udviklingslinje blandt de levende organismer – insekterne.

medicin insekter småkryb hveps slange øgle naturen DNA medicinalindustrien organismer kemiske forbindelser strukturer antibiotikaresistens naturstoffer alloferon edderkop lægemiddel blockbustermedicin

Forskere fra Aarhus Universitet har klarlagt proteinerne i giften fra nordamerikanske gilaøgler og for første gang lavet en samlet beskrivelse af giftproteinerne hos øglerne. Forskerne har identificeret 19 nye proteiner i giften, som man ikke tidligere har kendt til. Det åbner nye muligheder for udvikling af nye typer medicin. (Foto: Shutterstock)

Insekterne indeholder gavnlige bestanddele

Der findes insekter overalt på Jorden. I konsekvens heraf har insekterne overvældende interaktioner med andre organismer. 

Det har resulteret i, at de har udviklet fantastisk mange forskellige aktive bestanddele, som de bruger til at forsvare sig selv eller til at angribe andre organismer.

Selvom forskerne kun har gransket en meget lille andel af insekterne, har de allerede identificeret nogle ganske interessante strukturer og kemiske forbindelser. For eksempel alloferon, en antimikrobiel forbindelse, der produceres af spyfluelarver, og som i Sydkorea og Rusland bliver brugt som et antiviralt og antitumormiddel.

Andre insektlarver er ved at blive analyseret for potente antimikrobielle egenskaber.

Særlige indholdsstoffer i giftblandingen fra hvepsen Polybia paulista har vist sig at kunne dræbe kræftceller uden at skade de normale celler.

Svært at finde de gavnlige bestandele

Hvorfor har forskerne kun givet insekterne så lidt opmærksomhed? Vi kan til dels kaste skylden på insektverdens helt enorme mangfoldighed.

Der er flere millioner arter, så det er lidt, som den berømte nål i høstakken at skulle finde et insekt med gavnlige bestandele.

Og selvom insekterne er overalt, er det et par meget almindelige arter, der er allestedsnærværende. De fleste insekter er svære at finde og meget vanskelige at opdrætte i fangenskab.

Og selv når forskerne har identificeret og opdrættet en nyttig art, er det stadig utrolig svært at udvinde tilstrækkelige mængder af det relevante materiale. 

Insekterne er almindeligvis meget små, og kirtlerne, der udskiller de potentielt nyttige kemiske forbindelser, er endnu mindre.

medicin insekter småkryb hveps slange øgle naturen DNA medicinalindustrien organismer kemiske forbindelser strukturer antibiotikaresistens naturstoffer alloferon edderkop lægemiddel blockbustermedicin

Visse jagtedderkoppers gift hæmmer receptorer, som har stor betydning for mange af hjernens funktioner. I naturen kan et insekt eller en edderkop lamme mange forskellige bytter effektivt. Men lægemidler skal ramme med ekstrem præcision for at have en gavnlig effekt. (Foto: Argiope Lobata/Shutterstock)

Insekterne 'reklamerer' med deres kunnen

De gode nyheder er, at vi kan bruge vore naturhistoriske viden til at hjælpe os med at fokusere vores indsats.

Min kollega David Wilcockson og jeg bruger termen 'økologi-ledede lægemiddelopdagelser'.

Mange insekter 'reklamerer' med deres potentielt gavnlige kemiske strukturer gennem deres levevis og levested.

Visse insekter producerer potente, komplekse giftstoffer til at undertvinge og lamme deres bytte og holde fangsten frisk til deres afkom.

Mestre i at udnytte deres habitatsområder

Andre insekter er mestre i at udnytte beskidte mikrohabitatsområder, som eksempelvis fækalier og kadavere, hvor de regelmæssigt bliver udfordret af myriader af mikroorganismer.

Medicinen stammer fra naturen

Naturen er storleverandør til fremtidens medicinske behandling.

En tredjedel af alle nye lægemidler, som bliver godkendt på verdensplan, er naturstoffer eller afledt af dem. 

Blandt antibiotika og kræftmedicin er andelen endnu højere.

(Kilde: Det Farmaceutiske Fakultet, Københavns Universitet)

Insekterne nævnt i begge eksempler har en række antimikrobielle kemiske forbindelser, der tager sig af patogene (sygdomsfremkaldende) bakterier og svampe, som potentielt kan blive inspirationen bag nye antibiotika til mennesker.

Men selvom den naturhistoriske viden kan lede os i den rigtige retning, hjælper det ikke på problemerne omkring insekternes størrelse og de ganske små mængder kemiske forbindelser, som de producerer.

Det er heldigvis blevet muligt at identificere den nøjagtige DNA-sekvens, der bærer koden for de kemiske forbindelser og ved hjælp af celledyrkning overføre dem i cellelinjer, så forskerne kan producere større kvantiteter.

Se naturen i et andet lys

Selvom jeg er meget stolt over og glad for at kunne hjælpe forskerne med at udvikle insekt-afledt medicin med blockbuster-potentiale, er min vigtigste motivation dog bevarelsen af arterne.

Medicin, der stammer fra naturen, kan genere midlerne til den grundlæggende udforskning af arterne og naturhistorien.

Alle arter, uanset hvor små og tilsyneladende ubetydelige de forekommer, har ret til at eksistere. Men dette argument mangler den politiske gennemslagskraft, der er nødvendig for at kæmpe for bevarelsen af naturen. 

Vi har brug for noget mere håndgribeligt; noget der er direkte relevant for mennesker, og det er nærmest umuligt at finde noget, der er så vigtigt som vores sundhed.

Hvis vi kan kaste lys over de mørke afkroge af naturens medicinskab, og udforske nyttige kemiske forbindelser fra de mest forskelligartede dyr på planeten, tror jeg, ​​vi kan tvinge andre til at se naturen i et andet lys.

Ross Piper hverken arbejder for, rådfører sig med, ejer aktier i eller modtager fondsmidler fra nogen virksomheder, der vil kunne drage nytte af denne artikel, og har ingen relevante tilknytninger. Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation.

Oversat af Stephanie Lammers-Clark

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Danske corona-tal

Videnskab.dk går i dybden med den seneste corona-forskning. Læs vores artikler i temaet her.

Hver dag opdaterer vi også de seneste tal.

Dyk ned i grafer om udviklingen i antal smittede, indlagte og døde i Danmark og alle andre lande.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab, klima og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs mere om blandt andet det mikroskopfoto, som du kan se herunder.


Annonce: