क्यों वैज्ञानिक नई दवाओं के लिए समुद्र की खोज कर रहे हैं

जैसा कि चिकित्सा शोधकर्ताओं ने मानव स्वास्थ्य को बेहतर बनाने के अपने प्रयासों को जारी रखा है, कुछ लोग अपना ध्यान सागर की ओर मोड़ रहे हैं क्योंकि उनका मानना ​​है कि पृथ्वी के समुद्र उपन्यास रोग से लड़ने वाले रसायन विज्ञान को परेशान कर सकते हैं।

क्या मानव स्वास्थ्य समुद्र के जीवों पर निर्भर हो सकता है?

महासागर पृथ्वी के दो-तिहाई से अधिक भाग को कवर करते हैं। जैसा कि कहावत है, हम चंद्रमा की सतह के बारे में अधिक जानते हैं जितना हम समुद्र के तल के बारे में करते हैं।

समुद्र की गहरी, विस्फोटक राग से लेकर शांत, क्रिस्टल-क्लियर शांत तक संक्रमण की क्षमता ने हमें समुद्र तट पर जाने के बाद से मानवता को भयभीत और छिन्न-भिन्न कर दिया है।

पृथ्वी के महासागरों की विशाल, अप्रभावित प्रकृति को देखते हुए, यह नए और अभिनव उपचारों के लिए शिकार में अपनी गहराई को डुबोने के लिए समझ में आता है।

समुद्री जानवरों, पौधों और रोगाणुओं ने अपने बचाव और संचार में सहायता के लिए रसायनों का एक अनूठा पोर्टफोलियो विकसित किया है। वैज्ञानिक इन उपन्यास यौगिकों के बारे में अधिक जानने के इच्छुक हैं।

समुद्र को क्यों देखते हैं?

कई कारणों से समुद्र में जीवन ने अणुओं का एक अलग चयन विकसित किया है। उदाहरण के लिए, जानवरों को फर्श पर लंगर डाला जाता है और कवच चढ़ाना नहीं होता है, जैसे कि स्पंज और कोरल, खुद की रक्षा के लिए अन्य तरीके खोजने की आवश्यकता होती है। कई मामलों में, रसायन उनकी पसंद का हथियार हैं।

इसके अतिरिक्त, समुद्री जीवों में अपेक्षाकृत आदिम प्रतिरक्षा प्रणाली होती है, और कुछ भीड़भाड़ वाले आवासों में रहते हैं, जैसे प्रवाल भित्तियां, जहां खुद का बचाव करना पूर्णकालिक काम है।

इसी समय, समुद्र में जीवों को कुछ जीवों को आकर्षित करने और दूसरों को पीछे हटाने की आवश्यकता होती है। उन्हें पर्यावरण में अंडे और शुक्राणु की रिहाई को सिंक्रनाइज़ करके प्रजनन को समन्वित करने की भी आवश्यकता है। इन सभी चीजों के लिए सक्रिय जैविक अणुओं की आवश्यकता होती है।

समुद्र में रहने वाले जानवर और पौधे बैक्टीरिया, कवक और अन्य जीवों के स्नान में तैरते हैं और उन्हें भोजन या घर में बदलने का इरादा रखते हैं।

खतरों की इस विविधता ने विकास को तेजी से जटिल रासायनिक लड़ाइयों को पार करने के लिए मजबूर किया है। परिणामी यौगिकों में से कुछ रोग के खिलाफ हमारे अपने युद्ध के लिए उपयोगी हो सकते हैं।

"विचार करें [...] समुद्र का सार्वभौमिक नरभक्षण; जिनके सभी जीव एक-दूसरे का शिकार करते हैं, दुनिया शुरू होने के बाद से अनन्त युद्ध कर रहे हैं। ”

हरमन मेलविल, मोबी डिक

प्राचीन समुद्र

समुद्र के साथ चिकित्सा शोधकर्ताओं का आकर्षण कोई नई बात नहीं है। समुद्र से दवाइयों का उपयोग करने वाले मनुष्यों का पहला सबूत चीन से 2953 ई.पू. सम्राट फू हसी के शासनकाल के दौरान, मछली-व्युत्पन्न दवा से होने वाले मुनाफे पर कर था।

1950 के दशक में कुछ हज़ार साल आगे बढ़ते हुए, वर्नर बर्गमैन नामक एक कार्बनिक रसायनज्ञ ने कैरिबियन की स्पंज की प्रजातियों से कई न्यूक्लियोसाइड को अलग किया Cryptotethya crypta.

इन रसायनों ने दवाओं की एक नई पीढ़ी के निर्माण को प्रेरित किया, वैज्ञानिकों ने इन न्यूक्लियोसाइड्स से आरा-ए और आरा-सी नामक दो दवाओं को प्राप्त किया। डॉक्टर तीव्र माइलॉयड ल्यूकेमिया और गैर-हॉजकिन लिंफोमा के इलाज के लिए दाद संक्रमण और आरा-सी का इलाज करने के लिए आरा-ए का उपयोग करते हैं।

हाल के वर्षों में, समुद्र से ड्रग्स की सोर्सिंग ने ब्याज के पुनरुत्थान का अनुभव किया है। नीचे, हम कुछ हालिया उदाहरण प्रदान करते हैं।

समुद्री घोंघा विष

Conus magus एक विषैला समुद्री घोंघा है जिसका हल्का आकार और सजावटी खोल अपने विक्षिप्त सूट को न्यूरोटॉक्सिन के समान मानते हैं।

रासायनिक अस्त्र के इस अकशेरुकी ब्रांड का नाम कॉनोटॉक्सिंस है - जहरों का एक अत्यधिक परिवर्तनशील परिवार, जो कि घोंघे मछली को मारने के लिए उनका उपयोग करते हैं, मानव को मारने में सक्षम से अधिक हैं।

कॉनस टेक्सटाइल (चित्रित) विषैले शंकु घोंघा की कई प्रजातियों में से एक है।

भूगोल शंकु सहित शंकु घोंघा की सैकड़ों अन्य प्रजातियां हैं। लोग कभी-कभी इस मोलस्क को सिगरेट के घोंघे के रूप में संदर्भित करते हैं क्योंकि, प्रबोधन के बाद, आपके पास मरने से पहले सिगरेट पीने का पर्याप्त समय होता है।

ज़िकोटोटाइड कोनोटॉक्सिन का एक सिंथेटिक संस्करण है जो दर्द निवारक के रूप में काम करता है और मॉर्फिन की तुलना में 1,000 गुना अधिक शक्तिशाली है। लोग इसे पुराने दर्द का इलाज करने के लिए ले सकते हैं जो कैंसर, स्टेज 3 एचआईवी और कुछ न्यूरोलॉजिकल विकारों जैसी स्थितियों से उत्पन्न होता है।

महत्वपूर्ण रूप से, जैसा कि एक लेखक लिखते हैं, "ज़िकॉनोटाइड का लंबे समय तक प्रशासन व्यसन या सहिष्णुता के विकास के लिए नहीं होता है।"

हालांकि, क्योंकि ज़िकोटोटाइड केवल तभी काम करता है जब स्वास्थ्य सेवा पेशेवर इसे सीधे रीढ़ की हड्डी के तरल पदार्थ (इंट्राथेक्ली) में वितरित करते हैं, वे इसका उपयोग केवल तब करते हैं जब अन्य उपचार विफल हो गए हैं या व्यवहार्य नहीं हैं।

लहरों के नीचे से कैंसर का इलाज

वर्षों के अनुसंधान के बावजूद, कैंसर अभी भी दरार करने के लिए एक कठिन अखरोट साबित हो रहा है। यद्यपि उपचार में काफी सुधार हुआ है, वैज्ञानिक नए जैव सक्रिय रसायनों पर अपना हाथ पाने के इच्छुक हैं जो लड़ाई में मदद कर सकते हैं। कुछ कैंसर शोधकर्ता समुद्र में अपने पैर की उंगलियों को डुबो रहे हैं।

हाल ही में, शोधकर्ताओं के एक समूह ने अणुओं की जांच की कि उन्हें लैंपरेस से निकाला गया था - एक प्राचीन वंशावली के साथ एक निर्दोष, परजीवी मछली। विशेष रूप से, वे तथाकथित चर लिम्फोसाइट रिसेप्टर्स (वीएलआर) में रुचि रखते थे।

वीएलआर अतिरिक्त मैट्रिक्स (ईसीएम) को लक्षित करते हैं, जो अणुओं का एक नेटवर्क है जो कोशिकाओं के बीच चलता है। ईसीएम शरीर में विभिन्न भूमिकाओं को पूरा करता है। उदाहरण के लिए, यह ऊतकों के लिए संरचनात्मक सहायता प्रदान करता है, कोशिकाओं और ऊतकों को एक साथ बंधन में मदद करता है, और सेल-टू-सेल संचार के साथ सहायता करता है।

जैसा कि वीएलआर ईसीएम को लक्षित करते हैं, शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि वे दवा खच्चरों के रूप में काम कर सकते हैं जो सामान्य रूप से अभेद्य रक्त-मस्तिष्क बाधा और सीधे मस्तिष्क के माध्यम से रसायनों का परिवहन कर सकते हैं।

वे सिद्धांत देते हैं कि अगर वीएलआर रक्त-मस्तिष्क बाधा को दरकिनार कर सकते हैं - अधिकांश दवाओं के लिए एक अवरोध - वे कुछ स्थितियों का इलाज करने में सक्षम हो सकते हैं, जिनमें मस्तिष्क कैंसर और स्ट्रोक शामिल हैं, अधिक प्रभावी ढंग से। माउस मॉडल में उनका प्रारंभिक कार्य उत्साहजनक परिणाम उत्पन्न करता है।

स्पंज का आश्चर्य

स्पॉन्ज कैंसर के दवा शोधकर्ताओं के लिए विशेष रुचि रखते हैं। वास्तव में, इस विषय पर एक समीक्षा के लेखक भी उन्हें "ड्रग ट्रेजर हाउस" के रूप में संदर्भित करते हैं। वे लिखते हैं:

“हर साल, लगभग 5,300 विभिन्न प्राकृतिक उत्पादों और नए यौगिकों को समुद्री स्पंज से अलग किया गया है। […] ऐसे यौगिकों में जीवाणुरोधी, एंटीवायरल, एंटिफंगल, एंटीमाइरियल, एंटीट्यूमोर, इम्यूनोसप्रेसेरिव और कार्डियोवस्कुलर गतिविधि साबित हुई। ”

स्पंज हालिचोंड्रिया ओकाडाई नोट के एक रसायन के उत्पादन के लिए जिम्मेदार है, जिसे शोधकर्ताओं ने एरीबुलिन के रूप में दोहराया और बदला है।

2010 में स्तन कैंसर से पीड़ित महिलाओं में जो कि मेटास्टेसिस से जुड़े थे, यौगिक ने प्रतिभागियों के जीवनकाल को बढ़ाया। उस समय, लेखक प्रो। क्रिस्टोफर ट्वेल्व्स ने कहा कि, उम्मीद है कि, "[टी] हीस के परिणाम लेटेस्ट स्टेज मेटास्टैटिक स्तन कैंसर से पीड़ित महिलाओं के लिए एक नए, प्रभावी उपचार के रूप में इरिबुलिन की स्थापना कर सकते हैं।"

समुद्री जीवाणु

अन्य वैज्ञानिकों ने सेरिनीकिनोन नामक यौगिक की जांच की है सिरिनिकोकस, समुद्री बैक्टीरिया का एक दुर्लभ जीन। वैज्ञानिकों ने दिखाया है कि यह रसायन प्रयोगशाला में मेलानोमा कैंसर कोशिकाओं को चुनिंदा रूप से नष्ट कर सकता है।

हालांकि सेरीनिकिनोन मनुष्यों में उपयोग के लिए तैयार होने से एक लंबा रास्ता है, फरवरी 2019 से एक अध्ययन हमें एक कदम करीब ले जाता है। वैज्ञानिकों ने अणु के वर्गों की पहचान की जो इसकी कैंसर से लड़ने वाली शक्तियां प्रदान करते हैं।

यद्यपि एक महान सौदा अधिक रासायनिक इंजीनियरिंग और व्यापक नैदानिक ​​परीक्षण आवश्यक होगा, लेखकों का मानना ​​है कि "[ओ] मौखिक, इन अध्ययनों से पता चलता है कि ड्रग जैसी गुणों के साथ मेलेनोमा-विशिष्ट सेरिनिकिनोन डेरिवेटिव डिजाइन करना संभव है।"

एक दवा जो पहले ही क्लिनिकल ट्रायल के गौंटलेट को चला चुकी है और इसे सामान्य उपयोग में लाया जाता है, उसे ब्रांड नाम योंडेलिस के नाम से जाना जाता है। निर्माता इस दवा को एक अर्क से निकालते हैं एक्टिनेस्किडिया, जिसे आमतौर पर समुद्री स्क्वर्ट कहा जाता है, जो कि एक थैली जैसा समुद्री अकशेरुकी है।

शोधकर्ताओं ने पहली बार 1960 के दशक के अंत में समुद्री धार निकालने के एंटीकैंसर गुणों की पहचान की और व्यापक जांच के बाद, शोधकर्ताओं ने अब इसे संश्लेषित करने और इसे अधिक मात्रा में उत्पादन करने का एक तरीका खोज लिया है।

योंडेलिस इस काम का उत्पाद था, और अब इसे रूस, यूरोप और दक्षिण कोरिया में नरम ऊतक सार्कोमा के इलाज के लिए मंजूरी दी गई है। प्रोस्टेट और स्तन कैंसर सहित अन्य कैंसर के खिलाफ उपयोग के लिए वैज्ञानिक भी इसका परीक्षण कर रहे हैं।

एंटीबायोटिक प्रतिरोध

एंटीबायोटिक प्रतिरोध का खतरा शायद ही कभी चिकित्सा शोधकर्ताओं के दिमाग में सबसे आगे निकल जाता है। आधुनिक एंटीबायोटिक दवाओं के लिए रोगजनकों की संख्या बढ़ रही है। संवेदनशीलता की यह कमी उन्हें इलाज के लिए अधिक चुनौतीपूर्ण बना देती है और इसलिए, काफी खतरनाक है।

रोग नियंत्रण और रोकथाम केंद्र (सीडीसी) के अनुसार, एंटीबायोटिक प्रतिरोध "हमारे समय के सबसे बड़े सार्वजनिक स्वास्थ्य में से एक है।"

मछली कीचड़ मछली को संक्रमण से बचाता है - क्या यह मनुष्यों की भी मदद कर सकता है?

उपन्यास यौगिकों के लिए खोज जारी है जो बढ़ते अंतराल को भर सकती है जो अप्रभावी एंटीबायोटिक दवाओं ने छोड़ दिया है।

इस मिशन के कुछ लोग समुद्र की ओर मुड़ गए हैं, और एक समूह ने मछली की कीचड़ पर ध्यान केंद्रित किया है - ग्लॉपी कोटिंग जो कुछ प्रजातियों को कवर करती है।

यह कीचड़ समुद्री वातावरण में रोगजनकों को नष्ट करने के लिए कड़ी मेहनत करता है, इसलिए कुछ वैज्ञानिकों को आश्चर्य है कि क्या इससे स्थलीय रोगजनकों से लड़ने में मदद मिल सकती है।

फुलर्टन में कैलिफोर्निया स्टेट यूनिवर्सिटी और कोरवालिस में ओरेगन स्टेट यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने बलगम से बैक्टीरिया के 47 अलग उपभेदों को अलग करने में कामयाब रहे। उन्होंने इन जीवाणुओं को उगाया और उन्हें एक रासायनिक अर्क में कम किया।

अगला, उन्होंने अन्य रोगजनकों के खिलाफ इस अर्क का परीक्षण किया और पाया कि पांच जीवाणु स्ट्रेथ मेथिसिलिन प्रतिरोधी के खिलाफ अत्यधिक प्रभावी थे स्टाफीलोकोकस ऑरीअस (MRSA), जबकि तीन के खिलाफ प्रभावी थे कैनडीडा अल्बिकन्स.

उन्होंने अमेरिकन केमिकल सोसाइटी स्प्रिंग 2019 नेशनल मीटिंग एंड एक्सपोज में अपने प्रारंभिक निष्कर्ष प्रस्तुत किए।

एक और अध्ययन, जिसमें छपा है माइक्रोबायोलॉजी में फ्रंटियर्स, जांच की लामिनारिया ओक्रोलुकासमुद्री शैवाल की एक प्रजाति जो एक्टिनोबैक्टीरिया का एक समृद्ध स्रोत है।

एक्टिनोबैक्टीरिया विशेष रूप से चिकित्सा शोधकर्ताओं के लिए दिलचस्प हैं। जैसा कि अध्ययन के लेखक बताते हैं, "एक्टिनोबैक्टीरियल [प्राकृतिक उत्पादों] से प्राप्त बायोएक्टिविटिस में जीवाणुरोधी, एंटिफंगल, एंटीट्यूमर, एंटीकैंसर, एंटी-इंफ्लेमेटरी, एंटीवायरल, साइटोटॉक्सिक और इम्यूनोसप्रेसेक्टिव गतिविधियां शामिल हैं।"

कुछ एक्टिनोबैक्टीरियल अर्क के खिलाफ प्रभावी थे सी। अल्बिकंस तथा एस। औरियस। दिलचस्प बात यह है कि वरिष्ठ लेखक डॉ। मारिया डे फेटिमा कार्वाल्हो के अनुसार, "अर्क में से सात ने स्तन और विशेष रूप से तंत्रिका कोशिका कैंसर के विकास को रोक दिया, जबकि गैर-कैंसर कोशिकाओं पर कोई प्रभाव नहीं पड़ा।"

एंटिफंगल प्रतिरोध

एंटीबायोटिक प्रतिरोध के मुद्दे के साथ-साथ एंटिफंगल प्रतिरोध की समानांतर समस्या है: कवक को मारने वाली दवाएं भी अपने दांत खो रही हैं। कुछ लोग उम्मीद करते हैं कि समुद्री स्पंज सहायता कर सकते हैं।

उदाहरण के लिए, अनुसंधान से पता चला है कि रासायनिक अर्क जसपिस स्पंज की प्रजातियां प्रभावी थीं सी। अल्बिकंस एक माउस मॉडल में।

इसी तरह, एक अध्ययन में पाया गया कि जीनस के एक स्पंज से दो रसायन एयुरिस्टेरोल ए और बी यूरेशपोंगिया, "एंफोटेरिसिन बी-प्रतिरोधी और जंगली-प्रकार के उपभेदों के खिलाफ ऐंटिफंगल गतिविधि का प्रदर्शन किया [सी। अल्बिकन्स]" उन्होंने प्रयोगशाला में मानव बृहदान्त्र कार्सिनोमा कोशिकाओं को भी मार दिया।

वैज्ञानिक हर साल महासागरों में लगभग 1,000 नए यौगिकों की खोज करते हैं। जैसा कि एक लेखक बताता है, वे "अक्सर संरचनात्मक नवीनता, जटिलता और विविधता की विशेषता रखते हैं।"

हालांकि, अभी भी बहुत कम समुद्री व्युत्पन्न यौगिक रोग के उपचार में भूमिका निभा रहे हैं। हम इन उपन्यास रसायनों का अधिक उपयोग क्यों नहीं कर रहे हैं?

रासायनिक और क्लिनिक के बीच की खाई

सबसे पहले, किसी भी प्रयोगात्मक दवा के रूप में, एक प्रयोगशाला और एक रोगी में एक संस्कृति पकवान के बीच एक बड़ी छलांग है। एक जीवित प्राणी में, ड्रग्स हमेशा उस तरीके से प्रतिक्रिया नहीं करते हैं जिस तरह से वैज्ञानिक उम्मीद करते हैं।

दूसरे, कई दवाओं के विषाक्त दुष्प्रभाव होते हैं जो उन्हें अनुपयोगी बनाते हैं। इन समस्याओं में से कोई भी एक मृत अंत नहीं है क्योंकि फार्माकोलॉजिस्ट और केमिस्ट अणुओं को मिला सकते हैं या समान रसायनों को डिजाइन कर सकते हैं, लेकिन यह सभी समय लेने वाली है।

एक अन्य विचारणीय मुद्दा पर्याप्त मात्रा में समुद्री-व्युत्पन्न रसायन उत्पन्न कर रहा है। प्रजातियों में से कई या तो कैद से नहीं बच सकते हैं या अत्यधिक विशिष्ट, मुश्किल से बनाए रखने वाले वातावरण की आवश्यकता होती है। फिर, इसका मतलब है कि वैज्ञानिकों को ब्याज के अणुओं को दोहराने के तरीके खोजने की जरूरत है, जो एक लंबा और जटिल रास्ता है।

इन मुद्दों पर बात करते हुए, एक समीक्षा के लेखक लिखते हैं कि "कार्बनिक संश्लेषण और औषधीय रसायन विज्ञान की शक्ति को सहन करना होगा।" ये तकनीकी, महंगे हुप्स हैं जिनके माध्यम से कूदना है।

निष्कर्ष में, हालांकि ग्रह के समुद्रों में बहुत बड़ा वादा प्रतीत होता है, लेकिन कई संभावित रास्ते लंबे और घुमावदार हैं, और कोई त्वरित जीत नहीं होगी।

जैसे-जैसे मानव समुद्री पारिस्थितिक तंत्रों पर दबाव बढ़ाता जा रहा है, हमारे महासागरों के स्वास्थ्य के बारे में चिंता बुखार की पिच तक पहुंच रही है। यह अच्छी तरह से हो सकता है कि वैज्ञानिकों द्वारा उन्हें फसल लेने का मौका देने से पहले भविष्य की संभावित दवाएं गायब हो रही हैं।