Flugor kan ge ett snabbt och billigt sätt att screena djurgift i stor skala för kemikalier som kan användas i droger.

Peptider är små kedjor av aminosyror som utför många funktioner. De används i produkter som sträcker sig från vasslepulver som tas av kroppsbyggare till insulinet som används för behandling av diabetes. Under tiden, giftiga djur använder giftiga peptider för att hjälpa dem att försvara sig eller fånga byten. Dessa peptider har specifika och mycket potenta biologiska effekter, såsom att inaktivera bytesnervsystemet. Giftkörtlar är därför en plats att leta efter peptider som kan användas som läkemedel, i synnerhet de för de stora moderna besvären, som diabetes, cancer och smärta.

Under de senaste åren har en uppsjö av peptider har extraherats från gift, men att studera de ens fysiologiska funktioner kan vara en skrämmande uppgift. Till exempel, medan en enda familj av havssniglar (kossniglar) har en miljon giftpeptider, färre än två procent har karakteriserats. Bara ett läkemedel har redan utvecklats från en konussnigelpeptid - och används för närvarande för att behandla smärta hos hiv och cancerpatienter - men det kan finnas många fler som bara väntar i vingarna.

Adam Claridge-Chang, och hans team från A*STAR Institute of Molecular and Cell Biology, har studerat beteendet hos vinägerflugor (Drosophila melanogaster). Optogenetik är en viktig experimentell metod som använder gener för att uttrycka ljuskänsliga proteiner för att manipulera hjärnceller. "Optogenetik är ett bra verktyg, "säger Claridge-Chang, "men det finns ingen tydlig väg att gå från optogenetik till terapi. Det verkar troligt att framtida läkemedel kommer att påverka hjärnans funktion genom specifika neuroner som innehåller specifika molekyler. En lovande klass av molekyler som kan uppnå detta är giftpeptider, som har utvecklats för att rikta sig till nervsystemet. "

Att göra detta, Claridge-Chang samarbetade med Mande Holfords grupp vid Hunter College i USA. Holford arbetade tidigare med kon -sniglar, men hade märkt att en annan grupp giftiga havssniglar, terebriderna, hade väckt mycket mindre uppmärksamhet. Terebrid sniglar, identifieras av sina långsträckta konskal, är en outnyttjad resurs av potentiellt medicinska molekyler. Forskarna valde två peptider, Tv1 och Tsu1.1, från Terebra variegata respektive Terebra subulata gift, för att undersöka deras fysiologiska effekter. Tv1 var den första terebridpeptiden som karakteriserades strukturellt, men dess funktion förblev oklar. Dock, en tidigare cellstudie hade föreslagit att Tv1 kan spela en roll vid smärtmått. "Vi var intresserade av att se om Tv1 påverkade smärtuppfattningen i en hel djurmodell", säger Holford, och tillade att Tsu1.1 - en helt annan molekyl än Tv1 - valdes som en kontrollpeptid.

Forskarna injicerade peptiderna i vinägerflugor och observerade dem i beteendeprov som vanligtvis används för att modellera smärta och fetma. "Till vår förvåning, både Tv1 och Tsu1.1 visade bioaktivitet, säger Holford, "och deras aktivitet var distinkt". Injektioner av Tv1 gjorde att flugor var mindre benägna att undvika farligt höga temperaturer, tyder på att deras smärttröskel höjdes, och Tsu1.1 fick flugor att äta fler måltider.

Flera tusen flugor användes under denna studie, och resultaten tyder på att flugor kan användas för att studera de fysiologiska effekterna av giftpeptider i stor skala. "Screening på detta sätt skulle inte vara möjligt med möss, som är mycket dyrare, säger Claridge-Chang.

Giftinspirerade läkemedel finns redan kommersiellt tillgängliga. "Den största framgångssagan är exenatid, som används för att behandla diabetes, "säger Claridge-Chang." Vi förväntar oss att peptider, inklusive giftpeptider, kommer att bli en stor kategori av biologiska läkemedel. "Forskarna hoppas att deras teknik kommer att påskynda upptäckten av andra potentiellt bioaktiva peptider som är gömda i valven av djurgift.