진흙과 스폰지는 아마도 대부분의 Scuba Divers의 버킷 목록에 크게 특징 지어지지 않을 것입니다. 그러나 시카고 일리노이 대학교 (University of Illinois)에 본사를 둔 과학자이자 탐험가 브라이언 머피 (Brian Murphy) 교수는 호수의 바닥에 숨어있는 퇴적물과 끈적 끈적한 난파선에 달라 붙는 끈적 끈적한 퇴적물에 시야를 세웠다. 그리고 좋은 이유가 있습니다. 미시간 호수에서 진흙 덩어리를 가져 왔을 때, 그는 이전에 알려지지 않은 분자를 만들어내는 박테리아가 포함되어 있음을 발견했습니다.
실험실 검사에 따르면이 부류의 화합물은 결핵을 유발하는 박테리아에 치명적이며, 기존 약물이 어려움을 겪고있는 질병입니다. 머피는“수백만 년 동안 박테리아가 서로 싸웠습니다. "우리는 그 힘을 활용하고 있습니다."
전 세계에서 슈퍼 버그가 증가하고 있습니다. 최근 몇 년 동안 e의 균주가있는 많은 환자들이있었습니다. coli 그것은 의사가 최후의 수단으로 만 사용하는 약물을 포함하여 많은 항생제에 내성이 있습니다. 박테리아가 우리가 그들을 죽이는 데 사용하는 항생제와의 싸움에서 박테리아가 우위를 점하는 놀라운 트렌드입니다.
머피는“약물 내성에 맞서 싸우는 방법은 새로운 화학을 찾는 것입니다. 그는 수중에 새로운 화학을 찾고있는 많은 현대의 전망자 중 한 명입니다.
깊은 약의 약
얼음 극성 바다에서 스코치 히드 트로트 벤트, 산호초에서 내륙 호수에 이르기까지, 우리 지구의 7 분의 1을 차지하는 광대 한 수생 영역에는 엄청난 다양성이 있습니다. 여기에는 복잡한 화학 방어를 진화시키는 많은 동물과 미생물의 풍부함이 포함됩니다. 해양 수명의 약 90 %가 현미경이라고 생각됩니다. 이 생물들 중에서, 연구원들은 새로운 의약품의 기초를 형성 할 수있는 분자를 발견하고 있습니다.
의약품을 위해 자연 세계를 두드리는 것은 새로운 것이 아닙니다. 팝 아스피린과 두통은 버드 나무 나무 껍질에서 발견 된 물질에 의해 진정 될 것입니다. 약물 저항의 흐름이 증가함에 따라, 자연은 우리가 몸에 담그기 위해 의약품 캐비닛에 더 많은 것을 가지고 있기를 희망합니다. 트릭은 모든 강력한 화학 물질을 통해 질병과 싸울 수있는 화학 물질을 찾아 내고 있습니다.
Murphy는“약물 개발에 실패율이 엄청나게 높은 것은 비밀이 아닙니다. "특정 질병을 대상으로하고 인체의 엄청나게 복잡한 환경 내에서 할 수있는 일련의 분자를 찾는 것은 정말 어렵습니다."
.이를 돕기 위해 Murphy는 최근 수십 년 동안 주요 혁명을 보지 못한 약물 개발의 몇 가지 단계 중 하나이기 때문에 샘플 수집 프로세스를 똑똑하게하기 위해 노력하고 있습니다. 머피 (Murphy)에 따르면, 원래 장소에서 분자를 찾는 것은 약물 개발의 중요한 부분이므로, 그는 새로운 자원을 모두 사용하기로 결정했습니다 :일반 대중.
레크리에이션 스쿠버 다이버와 대화하면서 머피는 스폰지를 위해 난파선을 검색한다는 아이디어를 얻었습니다. 이 회복되지 않은 동물들은 대부분의 삶을 제자리에 갇히고 음식을 위해 물을 선별하고 박테리아 무리를 섭취합니다. Murphy는“박테리아는 스폰지 바이오 매스의 최대 30 ~ 40 %를 구성 할 수 있습니다.
담수 스폰지는 미국의 그레이트 레이크 전역에서 흔한 시력이지만 거의 알려지지 않았습니다. 머피는 자신이 나가서 스폰지를 모으기보다는 시간이 많이 걸리고 값 비싼 사업 인 스폰지를 모으기보다는 다이버들이 외출하는 동안 그에게 작은 샘플을 수집하도록 요구하는 시민 과학 프로젝트를 조종했습니다. 그는 수집 키트를 보냈고 우편으로 40 개 이상의 누빈스 스폰지를 받고 큰 응답을 받았습니다.
2016 년에 그는 그레이트 레이크를 가로 질러 프로젝트를 시작했으며 가능한 한 많은 사이트를 샘플링하기를 희망합니다. 궁극적으로 Murphy는 호수 전체에 스폰지와 박테리아의 분포를 매핑하여 미래의 노력이 더 효과적 일 수 있고 그레이트 레이크와 그 너머의 유익한 장소에서 제로가 될 수 있습니다.
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이 생물들은 암, MRSA 등을 이길 수있는 화학 물질이 포함되어 있습니다. - 말굽 게 : 이 절지 동물의 혈액에는 작은 미량의 박테리아에 반응하는 아메 바코 세포로 가득 차 있습니다. 그들의 혈액은 지난 50 년 동안 오염을 위해 장비와 백신을 테스트하는 데 사용되었습니다.
- 원뿔 달팽이 : 이 연체 동물의 찌르기에는 코노 톡신이 포함되어 있습니다. 모르핀보다 더 강력한 코노 독신 기반 진통기가 이미 있습니다. 수평선에는 암 및 당뇨병 치료가 있습니다.
- 가시 불가사리 : 이 불가사리의 몸은 14 % 탄수화물과 86 % 단백질로 구성된 점액으로 덮여 있습니다. 물질은 관절염 및 천식 치료법으로 조사되고 있습니다.
- 복어 : 이 물고기에는 테트로도 톡신 (또는 TTX)이 포함되어 있습니다. 이것이 Fugu (복어로 만든 진미)를 위험한 저녁으로 만드는 이유입니다. TTX는 화학 요법 중에 겪는 통증 치료로 개발되고 있습니다.
- 마이크로 코커스 수랑말 : 이 박테리아는 장 파장 UV 방사선을 차단할 수있는 sarcinaxanthin이라는 안료를 생성합니다. 이것은보다 효과적인 선 스크린의 개발에 사용될 수 있습니다.
- Dendrilla Membranosa : 이 바다 스폰지에는 다윈 놀 리드 (Darwinolide)라는 분자가 들어 있습니다. 이 물질은 약물 내성 MRSA 슈퍼 버그에 효과적인 것으로 밝혀졌으며, 이는 종종 병원에서 문제를 일으킬 수 있습니다.
- Elysia Rufescens : 이 종의 바다 슬러그는 광범위한 분포를 가지고 있습니다. 여기에는 Kahalalide F라는 물질이 포함되어 있으며 현재 잠재적 인 종양 싸움 제로 조사 중입니다.
과학자들은 바다의 가장 깊은 부분을 찾고 있습니다
1950 년대에 바이오 스펙터가 처음으로 바다로 향했을 때, 초기 목표는 산호초였습니다. 종으로 가득 찬이 번잡 한 생태계는 논리적 인 장소이며, 약물 개발 파이프 라인의 끝에있는 일부를 포함하여 많은 천연 제품을 생산했습니다.
초기에는 1969 년 미국에서 승인되었으며 원래 플로리다 키 리프의 스폰지에서 발견 된 화학 요법 에이전트 인 Cytarabine이있었습니다. 카리브해 바다 분출에서 Trabectedin이라는 또 다른 암 싸움 요원은 2007 년부터 유럽에서 2015 년부터 미국에서 사용되었습니다.
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다른 연구자들은 다른 연구자들이 파도 아래에서 더 새로운 화학을 위해 사냥하고 있습니다. Marcel Jaspars 교수가 이끄는 Pharmasea라는 국제 팀은 해양의 가장 깊은 부분 인 참호 바닥을 포함하여 심해에서 새로운 항생제를 찾고 있습니다. Jaspars는 이것을 '부정적인 섬'이라고 묘사합니다. "각 참호에 수백만 년의 별도의 진화가 있었을 가능성이있다"고 그는 말했다.
Jaspars와 그의 공동 작업자는 무인 프로브를 깊이로 내려 독특한 박테리아로 가득 찬 진흙을 가져옵니다. 이러한 극단적 인 생물을 실험실에서 살리기위한 기술은 최근 몇 년 동안 발전 했으므로 실험을 수행 할 수 있습니다. Jaspars에 따르면, 그들은 소위 에스카페 병원체를 포함한 목표를 가진 약 100,000 개의 테스트를 수행했습니다. 6 개의 박테리아 균주로 구성된이 그룹은 여러 기존 항생제에 대한 저항력이 증가하고 있습니다.
궁극적으로 Pharmasea 팀은 더 큰 규모로 생산 될 수있는 두 가지 화합물을 좁히고 전임상 시험을 위해 제시하는 것을 목표로합니다. 지금까지 그들의 가장 유망한 발견은 신경계의 질병, 특히 간질 및 알츠하이머 병에 효과적 일 수있는 화합물입니다.
누가 도움이 될까요?
그러나 누가 깊은 곳에서 이러한 발견을 소유하고 있습니까? ‘생물 소포’라는 단어는 일반적으로 부정적인 의미를 갖습니다. 최악의 경우, 그것은 토착민들이 전통 의약품에 대한 지식을 제공하고 거의 상환을받는 것을 염두에두고 있습니다.
고맙게도 최근 몇 년 동안 상황이 계속되었으며 혜택 공유를위한 프로토콜이 이제 흔합니다. 무엇이든 수집하기 전에 연구원들은 일반적으로 원산지 국가와 서면 계약을 체결합니다. 2010 년에 국제 나고야 프로토콜이 발효되어 그러한 계약을 법적 요구 사항으로 만들었습니다. 그러나 모든 사람이 나고야에 가입 한 것은 아닙니다 - 미국은 두드러지며 결석합니다.
'High Seas'는 해안에서 200 해리를 시작하며 기술적으로 다른 사람에게 속하지 않아 경찰이 어려워집니다. 현재 UN Sea 법률 협약 (UNCLOS)은 심해 채굴 및 레이어링 케이블을 포함한 특정 활동을 다루지 만 생물 다양성에 대해서는 아무것도 말하지 않습니다. 공식적인 토론은 2020 년에 생물 소포질을 포괄하도록 UNCLOS를 수정하기 위해 시작되었습니다. 협상 테이블에 다양한 견해가 있습니다. Jaspars는“G77과 중국은 그것이 인류의 일반적인 유산이어야한다고 믿는다. 아이디어는 한 국가 나 회사가 전적으로 혜택을받을 수 없다는 것입니다.
반면에 미국과 노르웨이가 뒷받침하는 '하이 바다의 자유'라는 개념은 누구나 그곳에서 낚시를 할 수있는 것처럼 모든 국가가 하이 바다에서 생물 소포질을 자유롭게 할 것입니다. 그들은 어디서나 연구하고 이익을 붙잡을 수있었습니다. EU를 포함한 다른 그룹은 해결책을 찾기를 원합니다. 하이 바다에서 생물이 규제되기 전까지는 몇 년이 걸릴 것입니다.
다음 단계
실험실로 돌아가서 머피의 결핵 파열 분자는 새로운 의약품으로 이어질 수 있는지 확인하기 위해 다음 테스트를 시작하고 있습니다. 그렇지 않더라도 머피는 여전히 유용 할 것이라고 확신합니다. "그들은 결핵에 대한 매우 선택적인 항균 활성을 보여 주었다"고 그는 말했다. 다른 박테리아는 손대지 않았습니다. 이들 분자가 결핵 박테리아를 어떻게 선택적으로 죽이는 지 정확히 알아 보면 질병 자체에 대한 중요한 정보를 드러내고 효과적인 약을 향한 길을 가리킬 수 있습니다.
그러나 바이오 소포 관습자는 서두르 야합니다. 최근 몇 년 동안, 병든 그레이트 배리어 리프 (Great Barrier Reef)는 전 세계의 헤드 라인 뉴스를 만들었으며, 인간의 활동은 지구의 바다, 강 및 호수의 건강과 생물 다양성을 계속 위협하고 있습니다. 지구의 물이 돌이킬 수 없을 정도로 병에 걸리기 전에 필요한 약과 치료법을 찾을 수 있기를 바랍니다.
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