Os caracóis cônicos inspiram os humanos há séculos. As comunidades costeiras freqüentemente negociam suas belas conchas como dinheiro e as colocam em joias. Muitos artistas, incluindo Rembrandt, apresentaram-nos em esboços e pinturas. Agora, cientistas do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) estão achando esses predadores mortais inspiradores, também, enquanto procuram novas maneiras de curar velhos problemas médicos usando os caracóis venenosos como modelos.

"Este é o mesmo veneno usado para matar dinossauros em 'Jurassic Park, '"diz o bioquímico do NIST Frank Marí, com uma risada. "É uma coisa assustadora, mas esse poder pode ser usado para um tipo diferente de bem na vida real. "

Como todos os cientistas do NIST, Marí mede coisas. Especificamente, ele mede o RNA e as proteínas associadas em ação dentro dos animais marinhos. Conforme a tecnologia melhorou ao longo dos anos, ele e sua equipe se tornaram mais capazes de examinar, analisar e catalogar as moléculas em ação em algumas das criaturas menos conhecidas do oceano, incluindo caracóis de cone. Este ano, seu laboratório fez várias descobertas significativas sobre seu veneno, descobertas que podem levar ao desenvolvimento de novos medicamentos para doenças de difícil tratamento. Ao imitar a maneira como esses pequenos, criaturas quietas entregam veneno, os cientistas podem ser capazes de fornecer melhores curas.

Em qualquer dia, Marí pode ser encontrada subindo e descendo as fileiras de tanques do aquário no Hollings Marine Laboratory em Charleston, Carolina do Sul, verificando os 60 caracóis cone individuais que viveram em seu laboratório nos últimos 15 anos. Uma vez por semana, ele e sua equipe fazem uma espécie de negociação delicada com eles, trocar um peixe morto por uma dose de veneno a ser reunida em um tubo e armazenada para uso em medições e investigações científicas em andamento.

"Os caracóis cônicos são tão incomuns, "Marí diz." Eles não são realmente como qualquer outra criatura na Terra, e trabalhar com eles é quase como trabalhar com um extraterrestre. Mas isso também é divertido. O sistema do caracol cone é como uma loja de doces para alguém como eu. "

Mais de 800 espécies de caramujos cônicos foram encontrados em todo o mundo, principalmente no aquecedor, áreas tropicais. Eles são reclusos, criaturas sem rosto e não agressivas, mas irá picar defensivamente quando pego por um coletor de projéteis involuntário. Os menores caracóis cônicos transmitem uma picada tão poderosa quanto uma picada de abelha, mas o ferrão de espécies maiores pode matar um ser humano adulto em questão de horas. Acredita-se que o caracol cone mais mortal seja o "caracol cigarro" do Indo-Pacífico, um caracol com aproximadamente o comprimento do polegar de um homem que pode liberar uma toxina tão forte que você só teria tempo de terminar um cigarro antes de morrer devido ao ataque.

Embora sua coleção inclua várias espécies, A área especial de foco de Marí é o caracol cone roxo ( Conus purpurascens ) É uma criatura encontrada principalmente nas águas costeiras do Pacífico Leste ao largo do Golfo da Califórnia até o Peru e ao largo da costa nas Ilhas Galápagos, movendo-se lentamente ao longo do fundo rochoso onde cresce até atingir alguns centímetros de comprimento. Como todos os caracóis do Conus gênero, esses animais noturnos são comuns, mas muitas vezes passam despercebidos pelos banhistas casuais.

Apesar de suas próprias tendências lentas, esses caracóis evoluíram para caçar animais muito mais velozes no escuro, disparando um único dente semelhante a um arpão em outros caracóis, peixes e vermes. Uma vez injetado, a presa fica instantaneamente paralisada e incapaz de fugir. O caracol então puxa lentamente a refeição imobilizada para dentro de sua concha para ser digerida, todo. Cada dente é descartado após o uso e imediatamente substituído por outro. Alguns caracóis cônicos viajam com cerca de 20 desses dentes embutidos em seus sistemas, carregado e pronto para ser disparado quando a próxima refeição acontecer.

Em seu estado nativo, O veneno do caracol cone obviamente não seria um ótimo tratamento para doenças humanas. Mas, descompactando-o aos poucos e medindo cada componente no nível molecular, Marí e sua equipe buscam entender e catalogar como cada aspecto desse veneno faz seu trabalho.

"Estamos aprendendo muito sobre eles, "Diz Marí.

Por que, por exemplo, O veneno do caracol-cone é capaz de penetrar no sistema nervoso de outro animal tão rapidamente? E como isso paralisa uma vítima de forma tão eficaz? Ainda mais intrigante, alguns caracóis de cone roxo individuais não são tóxicos, que Marí acha que pode estar relacionado aos estágios de desenvolvimento dos caramujos.

As respostas a todas essas perguntas do caracol cone podem ser usadas para criar novos medicamentos que se movem através do corpo de um paciente de uma maneira mais rápida e eficiente, como novos tipos de insulina para o tratamento da diabetes ou melhores tratamentos para doenças neurológicas como o Alzheimer. Alguns acham que a pesquisa de veneno pode fornecer novos sistemas de liberação de drogas que visam reduzir as formas de câncer de rápida disseminação. Outros querem usar os ingredientes do veneno para tratar o vício. Um componente do veneno do caracol cone já foi usado em cremes anti-rugas agora no mercado que colocam o poder da inflamação para atuar sob a pele, estufando vincos e linhas finas em rostos humanos.

Para um artigo publicado recentemente em Relatórios Científicos , Marí e sua equipe usaram toxinas do caracol cone como sondas moleculares para identificar uma importante sobreposição entre os sistemas imunológico e nervoso central em humanos. Seu trabalho demonstrou pela primeira vez que uma toxina clássica - geralmente associada ao sistema nervoso central - também pode ter um impacto no sistema imunológico, em que algumas células são sinalizadas de maneiras específicas, uma vez que certos tipos de peptídeos de caracol cone, conhecido como conotoxinas, entrar no corpo. As novas informações podem auxiliar no desenvolvimento de terapias para erradicação gástrica, câncer de mama e de pulmão, bem como no controle da tuberculose, uma vez que todas essas doenças provocam a superprodução de algumas células. Em vez de usar a toxina como uma cura real, o trabalho forneceria um roteiro para melhor compreensão (e talvez controle) do crescimento de células indesejáveis.

Para outro estudo publicado recentemente no Journal of Proteomics ; e sua equipe trabalhou no isolamento e caracterização de uma enzima no veneno do caramujo cone chamada Conohyal-P1. Eles usaram um espectrômetro de massa de resolução ultra-alta, uma das ferramentas mais poderosas disponíveis para identificar e contar proteínas em uma amostra. Uma enzima semelhante é encontrada no veneno do peixe-leão e da abelha. Surpreendentemente, também é encontrado em muitos tipos de espermatozóides de mamíferos, onde ajuda a enfraquecer as paredes celulares dos ovários e facilita a entrada do esperma e a reprodução bem-sucedida.

"Sabíamos que esta enzima era capaz de quebrar o tecido extracelular, "diz Mari, referindo-se às membranas mais externas das células. “Agora podemos avaliar cuidadosamente a atividade da enzima para qualquer um usar em trabalhos futuros. identificamos um novo subtipo que não era conhecido antes. "

Em um terceiro artigo, publicado recentemente no jornal Neurofarmacologia , Marí e sua equipe avaliaram as toxinas do veneno do caramujo-cone testando-as no sistema nervoso central de moscas-das-frutas. Embora a mosca da fruta seja muito diferente dos humanos em muitos aspectos, seu sistema nervoso central pode fornecer um ótimo modelo para uma ampla variedade de estudos médicos porque a estrutura básica das células no cérebro da mosca da fruta é semelhante à estrutura das células no cérebro humano. Então, se uma célula cerebral da mosca da fruta reage de uma maneira, os cientistas sabem que uma célula humana, também.

A equipe de Marí queria saber especificamente como as conotoxinas interagem com uma variedade de alvos moleculares no sistema nervoso de suas presas. O veneno do caramujo-cone roxo contém um grande número desses blocos de construção de proteínas, mais de 2, 000 deles.

"O veneno é incrivelmente complexo, "Diz Marí." Queríamos responder à pergunta:quais peças poderiam ser usadas como remédio? "

Nesse caso, eles descobriram que a resposta das moscas às injeções de veneno do caracol cone ocorreu principalmente nos receptores que governam o movimento muscular e o vício. Esses detalhes podem ser úteis no desenvolvimento de novos medicamentos para a doença de Parkinson, que muitas vezes destrói o sistema músculo-esquelético, prejudicando a capacidade do paciente de controlar os movimentos corporais básicos. Também pode ajudar no desenvolvimento de tratamentos eficazes para a dependência da nicotina.

"O padrão em uma concha de caracol cone é muito bonito, "Diz Marí." Mas acho que a biologia e a bioquímica são ainda mais bonitas, e à medida que exploramos todos os diferentes aspectos do veneno, podemos abrir todos os tipos de novas oportunidades para uso médico. Finalmente conseguimos decifrar o código. "