Текст: Дженнифер Холланд Фотографии: Маттиас Клум
National Geographic, февраль 2013 Сегодня ученые могут превращать компоненты опасных ядов в эффективные препараты, которые бросают вызов неизлечимым болезням.
Этого двадцатилетнего юношу по имени Кан Ван Тен в собственном доме укусила ядовитая змея – частая беда во вьетнамской деревне. Теперь, парализованный, он лежит в ханойской клинике «Бак-Маи». Ван Тену еще повезло: врачи вовремя нашли противоядие. Майкл решил поплавать. Вместе с семьей он отдыхал в мексиканском штате Герреро. Стояла страшная жара. Майкл сдернул со спинки кресла купальные шорты, натянул их и прыгнул в бассейн. Но вместо желанной прохлады он ощутил жгучую боль в бедре. Сорвав с себя шорты, он голым выскочил из бассейна. Нога горела огнем.
А в воде плавало маленькое уродливое желтое существо. Майкл поймал его в пластиковый контейнер и отправился в ближайшую больницу, где врачи сразу опознали нападавшего. Это был аризонский древесный скорпион, Centruroides sculpturatus, одно из самых ядовитых существ Северной Америки. Резкая боль от укуса обычно сменяется чем-то вроде ощущения от ударов электрическим током по всему телу. Иногда ужаленные умирают.
К счастью для Майкла (который попросил не называть его фамилию), аризонские древесные скорпионы часто встречались в Герреро, так что противоядие было у врачей под рукой. Они сделали Майклу инъекцию и через несколько часов отпустили. Боль прошла часов через тридцать.
А затем произошло удивительное. До этого случая в течение восьми лет Майкл страдал ревматоидным спондилитом, хроническим аутоиммунным заболеванием. При самом худшем раскладе позвоночник может потерять подвижность, и человек навсегда останется скрюченным. «Спина у меня болела каждое утро, а иногда боль была настолько невыносима, что я даже не мог ходить», – вспоминает Майкл.
Однако через несколько дней после укуса скорпиона боль ушла и не вернулась, хотя сейчас, спустя два года, Майкл перестал принимать лекарства. Сам врач, Майкл осторожен в формулировках и не утверждает, что главной причиной ремиссии стал скорпионий яд. «Но все-таки, если боль вернется, – говорит он, – я дам этому скорпиону ужалить меня снова».
Возможно, скоро яд этой мамбы Джеймсона (снимок сделан в Камеруне) будет применяться для лечения болезней сердца., созданное природой. Любой яд – это смертельное зелье из молекул белков, биогенных аминов и других сложных веществ, обладающих токсичным действием, то есть токсинов. Разные по составу и структуре токсины могут поражать разные системы организма – они могут действовать в противоположных направлениях, но цель у них одна, и они слаженно работают ради ее достижения. Одни токсины блокируют импульсы между нервами и мышцами, вызывая тем самым паралич. Другие сворачивают кровь, что ведет к образованию тромбов, после чего останавливается сердце. Третьи, наоборот, провоцируют смертельное кровотечение. Любой яд животного атакует сразу несколько систем организма. Представьте, что человека попытались задушить, нанесли ряд ударов ножом и сделали контрольный выстрел в голову. Примерно так и работает яд.
Но, как ни странно, те самые свойства, что делают яд смертельно опасным, помогают спасать миллионы жизней. Когда человек болен, яд разрушает не здоровые клетки, а возбудителей болезни. Большинство лекарств действует по такому же принципу: если здоровый человек выпьет сильнодействующий препарат, он может и пожалеть об этом. Уже сейчас среди самых лучших лекарств от диабета и болезней сердца есть произведенные с использованием токсинов. В ближайшие десять лет появятся обезболивающие и противораковые препараты на основе ядов.
«Речь идет не о парочке новинок, но о целых классах лекарств», – говорит токсиколог и герпетолог Золтан Такас. Пока на пригодность для медицинских нужд было исследовано менее тысячи токсинов, и около десятка средств получили широкое распространение в фармацевтике. «Всего в природе существует более 20 миллионов токсинов, – продолжает Такас. – И почти все они еще не исследованы. Представляете, какие открываются перспективы!»
Свыше ста тысяч видов животных в процессе эволюции научились вырабатывать яд, а также обзавелись железами для его хранения и приспособлениями для его введения: змеи, скорпионы, пауки, несколько ящериц, пчелы, осьминоги, многочисленные рыбы, улитки из рода конусов, а также медузы и актинии. Даже млекопитающие могут быть ядовиты: например, самцы утконоса во время брачных игр орудуют ядовитыми шпорами на лапах, чтобы поставить на место соперников. У каждого вида животного состав яда уникален. Даже у одного и того же вида змей компоненты яда могут отличаться в зависимости от ареала и возраста. Более того, яд может меняться даже у одной и той же змеи, если меняется ее рацион.
«Мы, ученые, ищем среди ядов новые вещества, – сказала мне биолог Энджел Янагихара из Университета Гавайев. – И бывает так, что мы находим что-то очень ценное».
Конечно, не каждый яд убивает. У пчел, например, он служит для защиты и не приводит к смерти агрессора. Но в большинстве случаев назначение у яда очень четкое – если не убить, то как минимум обездвижить добычу, чтобы потом ее съесть. Люди – это всего лишь случайные жертвы, вставшие на пути голодного или испуганного животного.
По данным Всемирной организации здравоохранения ООН, ежегодно пять миллионов человек по всему миру страдает от ядовитых укусов, из них умирают почти сто тысяч. Скорее всего, на самом деле эти цифры намного больше. В сельских районах развивающихся стран далеко не у всех и не всегда есть возможность обратиться в больницу. Бывает и так, что люди просто игнорируют врачей, а стало быть, не попадают в статистику.
Золтану Такасу 44 года, недавно он оставил научную карьеру в Чикагском университете, чтобы заняться собственным бизнесом: основал фармацевтическую компанию, разрабатывающую лекарства на основе токсинов. В лаборатории Такаса можно застать не всегда: то он ловит шумящих гадюк в Южном Судане, то охотится на одних из самых ядовитых змей планеты, крайтов, во Вьетнаме. Его цель – собрать образцы для базы данных, в которой рано или поздно будут сведения о составе и свойствах всех существующих ядов. Иногда в поисках образцов Такас исследует не только наземных, но и морских животных.
На первый взгляд крохотный коралловый островок Мабуалау в 13 километрах к востоку от Фиджи кажется раем. Мы еще не успели поставить нашу маленькую лодку на якорь, а Такас уже вылез за борт и побрел по воде к берегу. Желтогубые плоскохвосты – серебристо-голубые полосатые змейки – привольно чувствуют себя на песчаном дне. Чтобы дышать, они выползают на сушу – поднимаются на коралловые берега острова, где прячутся под ракушками и листвой.
Питаются плоскохвосты почти исключительно угрями, и их парализующий нервную систему яд идеально подходит для охоты на эту добычу. Угри большие и сильные, у них острые зубы. «Змее нужен мощный и быстродействующий яд, поражающий мгновенно, – говорит Такас, – чтобы можно было пообедать, не рискуя собственной жизнью».
Кроме змей в этом крохотном раю живут ядовитые актинии, синекольчатые осьминоги и множество видов ядовитых рыб, о которых мало что известно. А еще здесь водятся улитки-конусы – красивые, как драгоценные камни. Каждый из шести с лишним сотен видов рода Conus изготавливает свое уникальное зелье, порой настолько сильнодействующее, что одной дозы хватает, чтобы убить человека. (Никогда не кладите улитку-конус в карман, какой бы красивой она ни была!)
Поныряв на мелководье, Такас идет вдоль кромки воды с найденными сокровищами: в одной руке – извивающийся плоскохвост, в другой – улитка-конус размером с кулак. «Лучшие дары моря, – усмехается он. – Я держу в руках сотни токсинов». Раковина улитки покрыта роскошным узором коричневых мазков на белом фоне. Дав мне полюбоваться своими находками, Такас бросает улитку в контейнер с морской водой – в первую очередь его интересуют змеи.
Набор для взятия проб у Такаса всегда под рукой, так что он устраивает простейшую полевую лабораторию прямо в лодке: герметичные контейнеры, ампулы, несколько простейших реактивов, шприцы и иглы, ножницы для взятия образцов тканей, фотокамера, чтобы фиксировать цвет и рисунок на коже или раковине каждого животного, и большая черная перчатка. Желтогубые плоскохвосты – довольно флегматичные змеи, так что шансы быть укушенным практически нулевые. Однако Такас все равно надевает перчатку: у него аллергия на змеиный яд, и в случае укуса ему грозит анафилактический шок. Кроме того, у Такаса аллергия на антидот, сделанный из лошадиной сыворотки, так что вообще удивительно, почему он до сих пор жив, – ведь змеи кусали его уже шесть раз.
Как могу, я помогаю Такасу: крепко держу уложенную животом кверху змею за хвост. Такас смело берет плоскохвоста за голову и проводит пальцем по телу, нащупывая сердце. Почувствовав, как оно пульсирует под кожей примерно на трети расстояния от головы до кончика хвоста, Такас аккуратно вводит в него иглу и берет образец крови. Затем отстригает кусочек змеиного хвоста и делает несколько снимков, а потом отпускает змею.
За те несколько дней, что мы провели на воде, в руках Такаса побывало множество змей. Каждый раз, когда мы встречали местных рыбаков, наш любитель ядов подплывал к ним, чтобы расспросить о морских змеях, которых рыбакам случалось встретить. «Если увидите змею с желтыми и черными полосками, срочно сообщите мне!» – просил Такас.
Однажды нас позвали к причалу и показали морскую змею с тонкой шеей, дожидавшуюся нас в ведре. А бывало, что Такасу удавалось уговорить целые деревни заняться поисками редкого пресмыкающегося.
Когда у Такаса набирается несколько десятков образцов, он завершает свои путешествия и отправляется домой – в лабораторию. Здесь, уже в белом халате и с помощью современного оборудования, он выполняет самую сложную часть своей работы: ищет принципиальные различия в составе ядов змей одного вида, а иногда – одной и той же популяции. Кроме того, ученый пытается лучше исследовать механизмы, благодаря которым животные нечувствительны к собственному яду.
«Охотник за ядами» герпетолог Золтан Такас поймал желтогубого плоскохвоста в водах архипелага Фиджи. Укус этой змеи вызывает паралич. Змеи пользуются ядом на охоте, чтобы добыча – быстрые и сильные угри – не ускользнула от них.
В камерунских джунглях при свете костра Золтан Такас берет образцы тканей у гадюки-носорога, которую он своими руками поймал в лесу. «Именно ради таких моментов я неделями живу в джунглях без всяких удобств», – говорит Такас.
Меня удивило, что сам яд Такас не собирает, но он объяснил мне, что главное в его работе не яд, а ДНК. «Образцы тканей – это карта ДНК всего животного, в которой есть информация обо всех его токсинах», – объясняет он. За выработку каждого токсина отвечает определенный ген, а гены можно копировать и подвергать различным манипуляциям. «Мы можем копировать природные яды в больших объемах, – говорит Такас. – А потом эти образцы можно модифицировать как нам вздумается, учитывая нужды медицины».
Еще работая в Чикагском университете, Золтан Такас стал одним из авторов технологии Designer Toxins, которая позволяет создавать вариации на тему природных ядов, объединяя токсины в разные комбинации и сопоставляя их лечебные свойства. Огромное число вариаций (на сегодня более миллиона) упрощает разработку новых лекарств.
Яд мамбы Джеймсона обладает нервно-паралитическим действием: он поражает мышцы дыхательной системы, и жертва постепенно задыхается
