ארס של בעלי חיים התפתח בטבע כנשק ממית לשם ציד והגנה, אולם דווקא יכולתו של הארס להזיק הפכה אותו לחומר מוצא מפתיע לפיתוח תרופות. תרופות רבות, ביניהן תרופה לטיפול בסוכרת והשמנה, מבוססות על חומרים שהופקו מארס של בעלי חיים.

כאשר אנו חושבים על ארס, רובנו מעלים בדעתנו נחשים מסוכנים, עקרבים מאיימים או מדוזות צורבות. אך האם ידעתם שארס קטלני יכול להפוך לאמצעי רפואי מציל חיים? בטבע קיימים סוגים רבים של ארס שפועלים במנגנונים יחודיים: האחד משתק שרירים, השני משבש פעילות עצבית ואחר מפרק רקמות. למרבה הפלא, אותן תכונות קטלניות הן שהופכות את הארס למועמד מושלם לפיתוח תרופות חדשניות. בואו ונצלול לעולם של "ארס וריפוי" ונכיר כמה מן החיות הארסיות ואת ההישגים המדעיים שהושגו בזכות הארס שלהן [1].

ההתעניינות הרפואית בארס מתמקדת בעיקר בהכשות נחשים, דבר לא מפתיע לאור היקף התופעה. מדי שנה מוכשים כחמישה וחצי מיליון אנשים ברחבי העולם. ההכשות מובילות למעל מאה אלף מקרי מוות ולכמות ניכרת של קטיעות גפיים [2]. לאורך שנות המחקר בתחום התברר כי לחלק מסוגי הארס השונים יש פוטנציאל רפואי עצום. יש סוגי ארס חזקים ומהירים בפעולתם, הבנויים ממגוון מולקולות, בעיקר מחלבונים – שרשראות המורכבות מאבני הבניין בשם חומצות אמינו, ופפטידים – חלבונים קצרים, שהתפתחו במשך מיליוני שנות אבולוציה לפגיעה ממוקדת במערכות ביולוגיות, בין היתר של בני האדם.

🐍אך בין פעילות כתרופה ובין רעילות יש גבול דק, התלוי במינון ובהקשר. הארס של נחש הקוברה למשל מכיל רעלנים המשפיעים על מערכת העצבים, ומשבשים אותות עצביים על ידי חסימת קולטנים. נחשים אחרים מייצרים ארס שיכול לפרק רקמות. אחת הדוגמאות המפורסמות לשימוש בארס נחש כתרופה היא משפחת חומרים הקרויה מעכבי ACE inhibitors) ACE), לטיפול ביתר לחץ דם [3]. קפטופריל (captopril), התרופה הראשונה מקבוצה זו, פותחה בשנות ה-80 של המאה שעברה, והיא מבוססת על פפטידים שהופקו מארס של נחשי גומצן יאררקה (Bothrops jararaca). 

🦂ארס של עקרבים מכיל פפטידים מורכבים המשפיעים על תאי עצב ושריר. מחקר פורץ דרך מצא כי פפטיד בארס של העקרב העקצן ממין Leiurus quinquestriatus יכול להיקשר ספציפית לתאים סרטניים במוח וכך לסמן אותם. הפפטיד, המכונה chlorotoxin, נקשר באופן ספציפי לתאי סרטן ואינו פוגע בתאים בריאים. כיום הוא נבדק בניסויים קליניים [4] בשל יכולתו להיקשר במיוחד לתאי סרטן מסוג גליומה – גידול במוח או בחוט השדרה שמקורו בתאי גלייה – ולהביא אליהם את התרופה באופן ממוקד [5].

🐌הארס של חלזון הים ממין Conus magus משמש את החילזון לשיתוק טרפו והוא מקור לחומר הרפואי זיקונוטייד. תרופה זו, הניתנת בהזרקה לתעלת השדרה, מיועדת להקלת כאבים חמורים, במיוחד במקרים שאינם מגיבים לאופיואידים. הארס פועל על ידי חסימת תעלות סידן במערכת העצבים ומונע העברת אותות כאב [6].

🕷️עכבישים רבים משתמשים בארס המכיל פפטידים כדי לשתק את טרפם. מחקרים הראו שהארס של הטרנטולה ממין Psalmopoeus cambridgei מכיל פפטיד בשם Hi1a, החוסם קולטני חומצה במוח ויכול להגן מפני נזקי שבץ מוחי [7]. בזמן שבץ ההפרעה בזרימת הדם במוח עלולה לגרום לנזק ניורולוגי תוך דקות ספורות בשל ירידה בריכוז החמצן במוח והיווצרות סביבה חומצית. נמצא כי בעכברים, מתן של הפפטיד Hi1a עד שמונה שעות מתחילת השבץ הגן על מוחם מפני נזקי השבץ, ככל הנראה בגלל בלימת ההשפעה של הסביבה החומצית, וכתוצאה מכך מניעת מוות של תאי מוח.

ואיך אפשר שלא לסיים בתרופה, ששינתה את עולם הטיפול בסוכרת והשמנת יתר, המבוססת על ארס של לטאה?
אוזמפיק (Ozempic) הוא שמה המסחרי המוכר של סמגלוטייד (semaglutide), תרופה המשמשת לטיפול בסוכרת מסוג 2 ובבעיות הקשורות להשמנה. היא פועלת על ידי חיקוי פעולת ההורמון GLP-1 המעורב בבקרת רמות הסוכר בדם ובוויסות תחושת הרעב והשובע. התרופה נקשרת לקולטנים של GLP-1 בתאי הלבלב ובאזורים נוספים בגוף ומפעילה אותם. היא פועלת על תאי הבטא בלבלב ומעודדת אותם להפריש אינסולין בתגובה לעלייה ברמות הסוכר בדם. סמגלוטייד גם מאיטה את קצב ריקון הקיבה, מה שמוביל לתחושת שובע ממושכת. תכונה זו מסייעת גם בירידה במשקל, וגם משפיעה על מרכזי הרעב והשובע במוח, מה שמפחית את התיאבון ועוזר לשלוט בצריכת המזון.

🦎הלודרמה מרירית (Heloderma suspectum) היא לטאה ארסית מצפון אמריקה. היא נוהגת לנשוך את טרפה ותוך כדי הלעיסה מחדירה אליו את הארס שלה. אחד מן הרכיבים בארס הוא חלבון הנקרא Exendin-4. חלבון זה התגלה כבעל מבנה ותפקוד הדומים לשל הורמון GLP-1 האנושי, אך בהבדל משמעותי: Exendin-4 נשאר פעיל בגוף לפרק זמן ארוך יותר מההורמון הטבעי. תכונה זו קרצה לחוקרים והפכה את Exendin-4 למועמד מבטיח לפיתוח תרופות [8].
בשנות ה-90 פותחה התרופה הראשונה שהתבססה על Exendin-4 ויועדה לטיפול בסוכרת מסוג 2. היא נקראה ביאטה (Byetta) והכילה את החומר הפעיל אקסנטייד (exenatide), ופעלה בדומה להורמון GLP-1 אך עם זמן פעילות מוגבל. בהמשך, פותחה מולקולה מתקדמת יותר – סמגלוטייד, בעלת זמן מחצית חיים ארוך יותר ויעילות משופרת, וכך נולדה אוזמפיק. 

אומנם ארס של בעלי חיים משמש בטבע לצורכי הגנה או ציד, אך המחקר המדעי רתם אותו לתועלת רפואית – מהקלת כאב ועד טיפול בסרטן והתמודדות עם מחלות כרוניות. החוקרים ממשיכים לבדוק ארס של מינים חדשים, תמיד מתוך תקווה לגלות תרופת פלא נוספת שאולי תשנה את עולם הרפואה ותתרום לרווחת האנושות.

בפעם הבאה שתיתקלו ביצור ארסי, אל תגעו אך זכרו: מה שקטלני בטבע, יכול גם להציל חיים. וכמו שאומרים המדענים: לא כל ארס הוא רעל, לפעמים הוא פשוט התחלה של תרופה מופלאה. 🧪🐍🕷️

עריכה: גליה הלוי שדה

איור: יואב לוי

מקורות

1. סקירה של סוגי ארס שונים והשימושים הרפואיים שלהם
2. סקירה של ארגון הבריאות העולמי על הכשות נחש
3. על פיתוח תרופה ללחץ דם מארס של נחשים
4. ניסוי קליני ראשוני שבדק השפעת ארס של עקרבים על סרטן מוח
5. ארס עקרבים נגד גידול מוח
6. תרופה נגד כאב מארס חילזון
7. ארס עכבישים נגד נזקי שבץ מוחי
8. על פיתוח תרופה לסוכרת מארס לטאה