Un crescente interesse per il valore terapeutico del veleno animale ha portato alcuni scienziati della Columbia University a creare la prima banca dati di tossine animali conosciute ed dei loro effetti fisiologici sull’uomo.
VenomKB, abbreviazione di Venom Knowledge Base, sintetizza i risultati di 5.117 studi nella letteratura medica che descrivono l’uso di tossine del veleno come antidolorifici e come i trattamenti per malattie come il cancro, il diabete, l’obesità e insufficienza cardiaca e riporta circa 42.723 effetti sul corpo. Anche se la medicina moderna fa uso solo di una piccola frazione delle tossine documentate finora, i ricercatori sperano che il catalogo stimolerà la scoperta di nuovi composti e trattamenti medici.
“Con questa lista possiamo fare un bilancio di ciò che sappiamo sui veleni e sui loro effetti terapeutici”, ha detto Nicholas Tatonetti, un Assistente Professore di informatica biomedica presso la Columbia University Medical Center e membro Data Science Institute. “La domande ora è: come possiamo utilizzare queste informazioni in relazione ad altri database, per scoprire nuovi composti e terapie?”.
Tatonetti e Giuseppe Romano, hanno cercato il termine “veleni / uso terapeutico” in un database di 22 milioni di documenti di ricerca medica. Questo ha prodotto un elenco di 5.117 studi sul veleno i cui risultati sono stati riassunti con un paio di algoritmi informatici. Incrociando tossine e farmaci elencati sotto più nomi e correggendo alcune irregolarità nei dati, i ricercatori hanno trovato 42.723 menzioni di veleni che hanno un effetto specifico sul corpo.
I risultati dello studio sono stati pubblicati in Scientific Data.
La capacità del veleno di curare e guarire è paradossalmente legata alla sua azione rapida, un effetto letale in natura. Trovati in più di 173.000 specie, i veleni si sono evoluti nel corso di milioni di anni, in molecole che sono spesso coinvolte nella malattia come bersaglio. Le proteine tossiche e aminoacidi noti come peptidi che compongono il veleno, agiscono su recettori cellulari e canali ionici, controllando il comportamento delle cellule
Imitando o alterando il modo in cui queste tossine agiscono sulle cellule umane specifiche, i ricercatori sono stati in grado di sviluppare farmaci che inibiscono il dolore o curano le malattie, spesso con minori effetti collaterali rispetto a quelli dei farmaci già presenti sul mercato.
Circa una dozzina di farmaci più importanti sono emersi da questa strategia, segnalati dalla rivista National Geographic nel 2013. Uno dei primi, un anticoagulante chiamato Arvin, ha guadagnato favore alla fine del 1960 dopo che un medico ha scoperto che ancrod, una proteina presente nel veleno della vipera malese, poteva trattare coaguli di sangue nelle gambe.
Il farmaco ampiamente usato per il diabete di tipo 2, chiamato Byetta, è ricavato da exenatide tossina, che si trova nella saliva del mostro velenoso di Gila, una lucertola nativa degli Stati Uniti e Messico.
Un altro farmaco, Bombesina, utilizza una tossina trovata nella pelle dell’ ululone dal ventre rosso europeo, per il trattamento di disturbi gastrointestinali. La capacità di Bombesina di legarsi ai tumori neuronali ha determinato interesse per lo sviluppo di una versione fluorescente che potrebbe guidare i chirurghi ad individuare i bordi di un tumore, durante l’intervento.
Cinque composti prodotti dalla lumaca cono velenosa, hanno portato alla sperimentazione clinica. E’ emerso ziconotide, un termine generico per un analgesico simile alla morfina.
Il veleno della vipera malese, Mostro di Gila, Rospo europeo, lumaca cono, presenti in circa il 18 per cento dei 5.117 studi sul veleno, sono ora catalogati in Venom KB. Eppure ci sono 10 milioni o più specie velenose che devono ancora essere studiate. Zoltan Takacs, un toxinologist che ha guadagnato il suo dottorato di ricerca in studi evolutivi alla Columbia, stima che ci sono 20 milioni di tossine di veleno in attesa di essere sottoposte a screening.
Venom KB è nato quando Romano e Tatonetti, iniziarono a cercare nel database la parola ” veleno”. Con loro sorpresa scoprirono che non c’era né un database né una lista. Ancora di modeste dimensioni, VenomKB è destinato a crescere e ad essere sempre più utile man mano che i ricercatori contribuiranno ad aggiungere dati. .
