Odtworzyli w laboratorium truciznę zabójczej ryby. Teraz stworzą leki przeciwbólowe, jakich jeszcze nie było

Ryba fugu należąca do rodziny rozdymkowatych od stuleci cieszy się dość nietypową sławą. Aby być uprawnionym do przyrządzania jej, w Japonii należy przejść przynajmniej dwuletni kurs. Jedno złe nacięcie i jeden kęs, a ryba fugu może być twoim ostatnim posiłkiem. A wszystko to dzięki związkowi chemicznemu, silnej truciźnie - tetrodotoksynie obecnej w ciele nie tylko fugu czy ryb rozdymkowatych, ale także ślimaków, ośmiornic, traszek, żab i robaków.

Chemicy nazywają tetrodotoksynę enigmą, bo choć dokładnie znamy jej skład, strukturę i działanie to wyprodukowanie przez człowieka syntetycznej tetrodotoksyny jest wyzwaniem, z którym uczeni mierzą się od lat. Bo choć metoda została opracowana już kilka lat temu, to jest ona relatywnie skomplikowana i ma nikłe szanse na wykorzystanie w przemyśle.

W artykule opublikowanym 21 lipca na łamach magazynu Science zespół amerykańskich badaczy opisał 22-stopniowy proces, za pomocą którego można stworzyć biologicznie aktywną, wysoce wydajną tetrodotoksynę (i jej pochodne) z komercyjnie dostępnych materiałów. Zdaniem naukowców, opracowali oni najbardziej "zwięzłą" metodę syntezy tetrodotoksyny.

Jak mówi jeden z autorów pracy, profesor chemii na uniwersytecie nowojorskim, Dirk Trauner: "Nasza synteza nie jest pierwszą syntezą tetrodotoksyny, jest jednak najbardziej wydajna do tej pory, będąc 30 razy bardziej wydajną niż dotychczas opatentowane metody".

Tetrodotoksynę (wzór sumaryczny C₁₁H₁₇N₃O₈, powszechnie znana również jako TTX) można znaleźć przede wszystkim w ciałach ryb z gatunku rozdymkowatych, czyli np. fugu i ślimaków morskich. Jednak wbrew powszechnemu przekonaniu, to nie zwierzęta wytwarzają truciznę, a bakterie znajdujące się w ich organizmach.

Toksyczne działanie TTX polega na przyłączaniu się do białek w kanałach sodowych w błonach komórkowych neuronów. Bezpośrednim skutkiem spożycia tetrodotoksyny jest paraliż mięśni, co w dalszej kolejności odbiera zdolność ruchu, mówienia i oddechu. Co ciekawe, zatrucie tetrodotoksyną nie powoduje utraty świadomości, tak więc w większości przypadków ludzie wystawieni na jej działanie umierają świadomi, dusząc się z powodu paraliżu mięśni.

Środowiska naukowe są zainteresowane wykorzystaniem pochodnych tetrodotoksyny jako nieuzależniającego środka przeciwbólowego.

Zespół pod przewodnictwem profesora Traunera opracował 22-stopniową metodę syntezy, w wyniku której 11 procent użytych składników przemienia się w finalny produkt - syntetyczną tetrodotoksynę.
Synteza opiera się na wytwarzaniu kluczowej części cząsteczki w inny sposób. Zamiast dodawać fragmenty azotowe do podstawowej struktury węglowej tetrodotoksyny (C₁₁H₁₇N₃O₈), Trauner i jego zespół dodają fragment węglowy. Jak mówi Trauner, to właśnie zmiana wiązania węgiel-azot na wiązanie węgiel-węgiel pozwoliła im uprościć cały proces.

Pomimo bycia skomplikowaną do wytworzenia nawet na małą skalę, profesor Alasdair Gibb z University College London w rozmowie z New Scientist przyznaje, że tetrodotoksyna to niezbędna substancja w każdym laboratorium, które kiedykolwiek zajmowało się neurobiologią komórkową. Jego zdaniem ze względu na swe właściwości - tak chemiczne jak i wpływ na żywe organizmy - "jest praktycznie niezastąpiona".

Jak mówi Gibb, opracowanie wydajniejszego i prostszego sposobu syntezy tetrodotoksyny otwiera również drzwi do nowych dróg badań nad bólem i lekami przeciwbólowymi. Teoretycznie, naukowcy będą teraz mogli eksperymentować z niewielkimi zmianami w procesie syntezy, aby zmienić strukturę związku chemicznego. A to może pozwolić opracować im leki, które działają inaczej niż obecnie dostępne na rynku środki.

Obecnie jeden miligram tetrodotoksyny przeznaczony do wykorzystania laboratoryjnego można kupić za około 180 euro (około 850 złotych). Jeden miligram tej substancji wystarczy, aby zabić człowieka. Dla porównania, śmiertelna dawka cyjanku potasu wynosi około 150-500 miligramów.

W krajach Unii Europejskiej sprzedaż ryby fugu i innych gatunków zawierających tetrodotoksynę jest zakazana, dlatego aby spróbować ryzykownego przysmaku należy udać się do Stanów Zjednoczonych, Kanady, Japonii, Korei czy Hong Kongu.

We wszystkich tych krajach obowiązują restrykcyjne regulacje dotyczące przygotowania i sprzedaży ryb rozdymkowatych, jednakże co jakiś czas w mediach pojawiają się informacje o śmierci po spożyciu ryby. Choć źle przyrządzona ryba fugu stanowi śmiertelne zagrożenie, obecna śmiertelność pacjentów hospitalizowanych po spożyciu ryby w Japonii wynosi poniżej pięciu procent.