Söğüt kabuğundan sivrisineklere kadar, doğa yüzyıllardır hayati bir ilaç kaynağı olmuştur. Ancak insan faaliyetinin neden olduğu türlerin yok olması bunu riske atıyor.
Biyoçeşitlilik kaybı ilaç keşfi için ne anlama gelecek?
Geleneksel olarak baş ağrıları için ağrı kesici olarak kullanılan kardelenlerin artık bunama başlangıcını yavaşlattığı bilinmektedir. 1950'lerde, soğanlardan galantamin adı verilen doğal bir alkaloid elde edildi . Bugün, bunun sentezlenmiş bir versiyonu Alzheimer hastalığını tedavi etmek için kullanılıyor ve bilim adamları, kardelenlerin HIV tedavisinde de etkili olup olmadığını görmek için daha fazla araştırma yapıyor.
Ancak aşırı hasat, birçok kardelen türünün tehdit altında kalmasına neden oldu. Kardelen yalnız değildir - bitkiler, yeni ilaçların tasarımı için genellikle bize kimyasal şablonlar sağlayan bol miktarda potansiyel yeni ilaç kaynağıdır. Yine de dünyanın dört bir yanındaki bilim adamları, vahşi tıbbi bitkilerin sürdürülemez şekilde kullanılmasının biyolojik çeşitlilik kaybına katkıda bulunduğunu ve gelecekte doğadan ilaç temin etme fırsatlarını sınırlayabileceğini söylüyor .
Atlanta, Georgia'daki Emory Üniversitesi'nde tıbbi etnobotanist ve doçent olan Dr Cassandra Quave şöyle diyor: "Tam onlara en çok ihtiyacımız olduğu anda, birçok önemli türü kaybetme riskiyle karşı karşıyayız."
Uzun bir sağlık geçmişi
İnsanlar, yazılı dilden çok önceleri iyileştirmek için doğayı kullanıyorlar . İlk belgelenmiş kanıt , Hindistan'daki Nagpur'dan 250'den fazla bitkiye atıfta bulunan 5.000 yıllık bir kil levhasında bulundu. Geleneksel Çin tıbbı binlerce yıl öncesine dayanır, en erken bulunan yazılar MÖ 15. yüzyıldan kaplumbağa kabuğu ve kemik parçaları üzerinde bulunur . 3.500 yıllık bir Mısır parşömeni olan Ebers papirüsü , daha sonra aspirinin geliştirildiği söğüt kabuğundan bahseder.
Kew Gardens'ta biyolojik kimyada baş araştırmacı olan Dr Melanie-Jayne Howes, geleneksel ilaçları nasıl kullandıklarını ve kullanımları için gerçek bir bilimsel temel olup olmadığını araştırdıklarını açıklıyor.
"Tatlı pelin ağacında bulunan sıtma ilacı artemisinin bu şekilde geliştirildi. Tatlı pelin, geleneksel Çin tıbbında, sıtmanın bir belirtisi olabilen ateşi tedavi etmek için binlerce yıldır kullanılmıştır. Artemisinin ve türevleri artık sıtmaya karşı mücadelemizde önemli bir rol oynuyor.”
İnsanlığın en büyük katilleri
Penisilin, morfin ve günümüzde sahip olduğumuz en etkili kanser kemoterapötiklerinden bazıları doğal kaynaklardan elde edilir ve kanser ve kalp hastalığı da dahil olmak üzere insanlığın en büyük katillerinin çoğu, bitki ve mantarlardan kaynaklanan ilaçlarla tedavi edilir. Dünya Sağlık Örgütü'ne göre, dünyanın temel ilaçlarının %11'i çiçekli bitkilerden elde ediliyor.
Son keşifler, Parkinson hastalığını tedavi etmek için kullanılan meyvelerde ve bitkilerde bulunan farnesol içerir . Asya'da yüzyıllardır beyin fonksiyonlarını iyileştirmek için kullanılan su çördükünün son zamanlarda beyindeki iltihabı azalttığı gösterilmiştir . izole edilen bir protein , Alzheimer ve multipl skleroz gibi .
Bu yılın Haziran ayında bilim adamları, yapraklarından elde edilen ve bir molekülü izole . Metisiline dirençli Staphylococcus aureus'u (MRSA) antibiyotiklere karşı direncine rağmen tedavi edecek bir ilacı sentezlemeyi umuyorlar .
Quave şöyle diyor: “Antibiyotik öncesi çağda, enfeksiyon nedeniyle doğum ve ameliyattan ölmek alışılmadık bir durum değildi. Bahçedeki basit bir çizik bile ölümcül bir enfeksiyona neden olabilir. Antimikrobiyal direnç tehdidi, etkili bir şekilde benzer koşullara dönüştür: antibiyotik sonrası çağ. Bugün, antimikrobiyal dirençli (AMR) enfeksiyonlar nedeniyle her yıl dünya genelinde yaklaşık 700.000 kişiyi kaybediyoruz. 2050 yılına kadar, AMR enfeksiyonları nedeniyle yılda 10 milyon kişinin öleceği tahmin edilmektedir . Doğanın, bu ve diğer ortaya çıkan sağlık tehditleriyle savaşmanın anahtarı olduğuna inanıyorum.”
Kanser için derin deniz tedavisi
İlaçlar dünyanın her köşesinde bulunur. Tembel hayvanların tüylerinde büyüyen mantarlar , parazitler, bakteriler ve kanserle savaşmak için kullanılabilir . Yılan zehiri türevi ilaçlar kalp rahatsızlıklarını tedavi eder. Bilim adamları, agresif beyin kanseri için bir tedavi sağlayabileceğini umdukları, 6500 fit derinliğe kadar yaşayan bir deniz bakterisini bile keşfettiler.
Doğanın kaynakları, araştırma veya tıbbi prosedürleri kolaylaştırmak için başka şekillerde de kullanılabilir. At nalı yengecinin parlak mavi kanı uzun zamandır ilaçlar ve aşılardaki safsızlıkları tespit etmek için kullanılmış ve Covid aşılarının geliştirilmesinde kullanılmıştır. Diatom olarak bilinen mikro algler, gözenekli hücre duvarı yapılarına sahiptir, bu nedenle araç olarak kullanılabilir . vücuda ilaç verilmesi için . Ayrıca kanser tedavisinde immünoterapi ve kombinasyon terapisinde kullanım için araştırılmaktadır .
Diğer uygulamalar doğadan ilham alır. Barnacles tarafından yapılan doğal yapıştırıcıyı taklit eden bir yapıştırıcı, yaraların daha hızlı iyileşmesine yardımcı olur. Bir köpek balığı derisi-esinlenerek, bakteri geçirmez malzeme idrar sondaları ve derin yara sargıları kullanılır. Bir sivrisinek hortumunu taklit eden hipodermik bir iğne, neredeyse ağrısız enjeksiyonlar yapmayı vaat ediyor.
Ne kadar az şey biliyoruz
Ancak, daha farkına bile varamadan türleri kaybediyoruz. Kirlilik, doğal kaynakların aşırı kullanımı, istilacı türlerin ortaya çıkması, arazi kullanımının değişmesi ve kentleşme ve tarım yoluyla bozulma - insan faaliyetleri biyolojik çeşitlilik kaybının başlıca nedenidir . Şimdi uzmanlar soruyor, biyoçeşitlilik kaybı insanlar için iklim değişikliği kadar büyük bir tehdit olabilir mi?
Howes şöyle diyor: “İnsanlar yalnızca nispeten az sayıda türün özelliklerinden yararlandı. Bitkilerin ve mantarların ürettiği kimyasallardan bazıları o kadar karmaşık ki onları hala sentetik olarak üretemiyoruz – çocukların lösemi tedavisinde kullanılan vinkristin ve Hodgkin hastalığını tedavi etmek için kullanılan vinblastini alın.”
Tür kaybı oranının, doğal yok olma oranından 1.000 ila 10.000 kat daha yüksek olduğu tahmin ediliyor, ancak kesin olarak bilmek mümkün değil, çünkü Dünya'da gerçekte kaç türün yaşadığına dair hiçbir fikrimiz yok ve tahminler 5,3 milyon ile 1 arasında . Ancak, yok olma hızının giderek arttığını biliyoruz . WWF'ye göre, yaban hayatı popülasyonları 50 yıldan daha kısa bir sürede üçte ikiden fazla azalırken, Uluslararası Doğayı Koruma Birliği (IUCN) , tüm türlerin neredeyse üçte birinin yok olma tehdidi altında olduğunu tahmin ediyor.
En çeşitli grup
Entomolog, zoolog ve Leeds Üniversitesi'nde misafir araştırma görevlisi olan Ross Piper'a göre, tüm canlılar arasında en çeşitli olan grubun potansiyel farmasötik kullanımının yüzeyini güçlükle kazıdık.
Piper şöyle diyor: “Bir milyondan fazla böcek türünü tanımladık, ancak orada milyonlarca daha var. Ve bir adı olanlar bile, büyük çoğunluk için tüm bildiğimiz bu. Ekoloji açısından, nasıl yaşadıkları, nerede yaşadıkları, başka hangi türlerle etkileşime girdikleri - bunların hiçbiri bilinmiyor. Kaybedilen her bir habitat parçasıyla, evrende benzersiz olan türleri kaybetmemiz garanti.”
Böcekler, Dünya'daki her karasal ve tatlı su habitatında bulunabilir. Böcekler, kendilerini temas ettikleri çok çeşitli organizmalardan korumak veya onları avlamak için çok çeşitli kimyasal kokteyller geliştirdiler. Bunlar, antiviral veya antitümör ajanlar olarak kullanılabilen larvalar tarafından üretilen antimikrobiyal bileşikleri ve kanser hücrelerini hedef aldığı ve yok ettiği düşünülen Polybia paulista yaban arısı gibi zehiri içerir .
Ancak, araştırmak için mevcut çok sayıda böcek nedeniyle tıbbi potansiyele sahip örneklerin bulunması genellikle zordur. Böceklerin esaret altında yetiştirilmesi çok zordur ve çok küçük olduklarından yeterli miktarda yararlı materyali çıkarmak zordur. Ancak şimdi, bilim adamları bir organizmanın tüm DNA'sını çıkarabilirler.
Piper, “Tarihsel olarak ihmal edilmiş bir bölge” diyor. "Geçmişte araştırmalar, cırcır böcekleri ve asker sinekleri gibi çok sayıda esaret altında yetiştirilebilecek türlerle sınırlıydı. Artık binlerce veya milyonlarca kişiden ziyade birkaç kişiden yeterince alabiliyoruz.”
Gelecek nesiller için ilaçlar
Bir talebin artması doğal olarak türetilmiş ilaçlar için 2020, bir itici faktör de Kew Gardens tarafından yayınlanan bir rapora göre, bir biyolojik çeşitlilik kaybı . Aşırı hasat edilen türler arasında, at nalı yengeci artık savunmasız olarak sınıflandırılıyor ve Tayvan'da tri-omurgalı at nalı yengeci yerel olarak yok oldu . Kemoterapi ilacı paklitakselin orijinal kaynağı olan Pasifik porsuğu, IUCN tarafından neredeyse tehdit altında olarak sınıflandırılıyor ve popülasyonu hala yok olma yönünde aşağı doğru bir sarmal halinde.
Howes, “Klinik kullanım için yeterli paklitaksel elde etmek için binlerce Pasifik porsuk ağacına ihtiyaç vardı” diyor. Bitki kimyasının daha iyi anlaşılmasının, bilim insanlarının gelecek nesiller için temel ilaçları korumak için doğadan ilaç türetmenin daha sürdürülebilir yollarını bulmalarına nasıl yardımcı olabileceğini açıklıyor.
"Artık biyosentetik yolları, bitkilerin ve mantarların kimyasal üretme yollarını çok daha iyi anlıyoruz. Bu biyosentetik yolları maya gibi diğer organizmalara aktarabiliriz. Maya hücresi fabrikaları daha sonra bu tıbbi kimyasalları yapma rolünü üstlenir ve türlerin vahşi doğadan hasat edilmesi ihtiyacını azaltır. Bu yaklaşım, artemisinin verimini artırmak için zaten başarıyla kullanılmıştır.”
Kew'de dünyanın dört bir yanından gelen örnekler tohum bankalarında saklanıyor. Bitki ve mantar DNA'sını okuyarak yeni türler keşfediyorlar ve böylece koruyorlar. Koruma stratejilerine ve politikalarına rehberlik eden IUCN Tehdit Altındaki Türler Kırmızı Listesine eklemek için türlere yönelik tehdit düzeyini inceliyorlar . Kew, tropik bölgeler gibi biyoçeşitlilik etkin noktalarında, bitki yaşamının önemi konusunda yerel farkındalığı artırıyor ve ulusal yetkilileri, bitkilerin ve habitatlarının korunmasına öncelik verme konusunda etkiliyor.
Başka yerlerde, AI ve vatandaş bilim adamları , uygulamaları kullanarak türleri tanımlamaya yardımcı oluyor ve açık kaynaklı bir genetik veritabanı , Dünya'daki tüm yaşamın genomlarını sıralamayı hedefliyor .
Howes ve Quave ve dünyadaki diğer birçok bilim insanı, "Bilim ve teknolojideki ilerlemeler, doğadan yeni moleküller keşfetmek için gelecekte fırsatlar, sentezleri için çok sayıda metabolik yol ve bunları kaynaklamak için daha sürdürülebilir yollar sağlayarak, küresel sağlık sorunları için potansiyel çözümlerin temelini oluşturuyor" diye yazıyor. son bir raporda dünya .
Biyoçeşitlilik , tüm biçimleriyle, sayısız etkileşimiyle Dünya üzerindeki yaşamdır. Quave'e göre hakkında şunları yazıyor : "Bilgimizi geliştirmek ve bitkilerin kimyasal gücünden yararlanmak için bir zaman olsaydı, işte o zaman."
Katherine Latham
