"Le competenze in chimica farmaceutica sono disperatamente necessarie in prima linea contro l'estinzione", ha affermato Timothy Cernak, assistente professore di chimica farmaceutica presso l'UM College of Pharmacy. "Gli animali stanno morendo a ritmi sconcertanti, ma non è necessario. La moderna bioscienza ha raggiunto enormi progressi nel trattamento delle malattie negli esseri umani, e gli stessi farmaci, e la scienza che li sostiene, possono essere applicati in natura."

Sono in corso sforzi a livello locale e globale per ridurre i danni ambientali, ma sono troppo lenti per salvare le numerose popolazioni malate in natura, ha affermato.

"Siamo nel mezzo di un'estinzione di massa. Stiamo inseguendo estinzioni di massa in tutto il mondo. I gorilla di pianura, i pinguini argentini, l'uccello akikiki alle Hawaii, le tartarughe caretta in Florida. L'elenco potrebbe continuare e molte piante preziose sono anche appeso a un filo", ha detto. "Quindi è fondamentale utilizzare la potenza dei prodotti farmaceutici moderni e l'esperienza della chimica farmaceutica nel dosaggio negli sforzi di conservazione."

Cernak e un team di giovani scienziati, tra cui uno studente di scuola superiore locale, sostengono la necessità di creare e coltivare il campo emergente della medicina conservativa in un articolo di ricerca pubblicato sul Journal of Medicinal Chemistry .

"È scienza fondamentale. Sta portando la lente della chimica farmaceutica e dei prodotti farmaceutici moderni nella conversazione per salvare altre specie", ha detto Cernak. "Le cause dell'attuale estinzione di massa includono la perdita di habitat, il riscaldamento globale e il sovrasfruttamento, ma una causa specifica, ovvero le malattie della fauna selvatica, sembra matura per un intervento. La chimica farmaceutica è quell'intervento."

Cernak, in uno dei tanti ruoli e progetti di ricerca, riceve campioni di specie morte e malate da tutto il mondo. Utilizzando gli stessi metodi e modelli utilizzati per trovare composti che agiscono contro le malattie umane, il suo laboratorio alla UM, che recentemente ha coinvolto un veterinario, testa i composti chimici su campioni per vedere quali rispondono agli organismi patogeni. Uno degli obiettivi principali sono i funghi, le principali cause di morte degli anfibi.

Nel loro articolo, gli autori propongono un nuovo ruolo per la chimica e la farmacia in prima linea nella prevenzione dell’estinzione. "Una soluzione a lungo termine all'estinzione di massa è quella di risolvere il cambiamento climatico e la perdita di habitat utilizzando nuove tecnologie e nuove politiche. Come benda per il breve termine, è necessaria la chimica al servizio delle specie in via di estinzione.

"I chimici medicinali interessati a prevenire l'estinzione sono incoraggiati a parlare con guardiani dello zoo, guardie forestali, veterinari, entomologi, riabilitatori della fauna selvatica e ambientalisti per conoscere le sfide e le soluzioni in cui la medicina conservativa potrebbe avere un impatto e per condividere la loro saggezza in prima linea nella scoperta di farmaci. ."

Cernak sta spingendo per un campo scientifico nuovo e di grande impatto.

"A un livello più alto, la mia missione è coinvolgere le aziende farmaceutiche in questo ambito e i giovani scienziati lo vedono come il campo in cui vogliono entrare, un campo che in realtà non esiste a questo punto", ha detto. "Un obiettivo più immediato è la raccolta fondi e una maggiore ricerca man mano che il campo e il valore del campo vengono stabiliti."

Dai funghi mortali che decimano le rane dorate panamensi, ai tumori cancerosi che uccidono le tartarughe caretta e ai numerosi parassiti e malattie che affliggono piante come la cicuta, non mancano le sfide che la medicina conservativa deve affrontare.

Una di queste sfide potrebbe essere impedire che una malattia minacci la salute pubblica.

"A gennaio, il 96% dei cuccioli di leoni marini in Argentina sono morti a causa dell'influenza aviaria. Se raggiunge gli esseri umani, cosa faremo?" Ha detto Cernak. "Potrebbero essere rimasti solo cinque uccelli canori akikiki in natura. Stanno morendo di malaria e vaiolo, malattie che possono essere curate negli esseri umani."

Lo studio delle malattie della fauna selvatica potrebbe anche fornire spunti critici ai chimici medicinali concentrati sulla salute umana, ha affermato, e possibilmente un nuovo paradigma in cui lo sviluppo di farmaci e i modelli di previsione del dosaggio, che attualmente sono fortemente addestrati sulla farmacocinetica nei roditori, potrebbero essere diversificati.

"Il problema è che troppo spesso gli ambientalisti che cercano disperatamente di curare e salvare le popolazioni in diminuzione non sono dotati della scienza e degli strumenti farmaceutici più recenti", ha affermato. "Date le attuali lacune nelle conoscenze, potrebbero non sapere quale farmaco funzionerà meglio o quale potrebbe essere il dosaggio giusto per una specie in via di estinzione."

Portare chimici e farmacisti nell'ambito della conservazione non significa sminuire i veterinari e i gruppi ambientalisti, ma piuttosto unire le loro esperienze e competenze e raggiungere gli stessi obiettivi di salvare vite umane e l'ecosistema, ha affermato Cernak.

"La medicina moderna potrebbe prevenire l'estinzione delle specie in via di estinzione. Le malattie della fauna selvatica sono una delle principali cause dell'attuale estinzione di massa, ma l'intervento terapeutico nelle specie non umane rimane poco compreso", ha affermato. "Negli zoo, nei giardini botanici e nei centri di riabilitazione degli animali, molte malattie sono curabili, ma la comprensione della medicina per le specie in via di estinzione è molto indietro rispetto alla nostra attuale comprensione della medicina umana."

In questo momento, il laboratorio di Cernak non sta solo conducendo ricerche su uno sviluppo farmaceutico più rapido e sicuro per gli esseri umani, ma sta anche testando le rane dorate panamensi affette da un fungo che ne minaccia l'esistenza.

Cernak sostiene il concetto One Health dei Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie, che riconosce la connessione tra la salute delle persone, degli animali e dell'ambiente.

"Guardiamo le piante e gli animali allo stesso modo", ha detto. "Il concetto di One Health Pharmacy (piante, esseri umani e animali) è che curiamo tutti coloro che sono malati o bisognosi."

Il laboratorio di Cernak ha avanzato l'uso dell'intelligenza artificiale e di altre tecnologie per accelerare il processo di scoperta di farmaci. Secondo lui, ciò non fa altro che aumentare le opportunità di aiutare gli animali e le piante prima o poi.

"Semplificare la scoperta di farmaci e agrochimici con l'automazione e l'intelligenza artificiale probabilmente inaugurerà un'era futura di invenzioni medicinali accelerate e adattate a specifiche popolazioni di pazienti", hanno scritto Cernak e il suo team nel loro articolo.

"Anche se potrebbero volerci ancora decenni, si può immaginare un futuro in cui sia possibile alimentare un chatbot con suggerimenti del tipo:'Inventa un antivirale monodose per l'herpesvirus endoteliotropico degli elefanti con proprietà farmacocinetiche ottimali per gli elefanti asiatici.' Le interessanti applicazioni della chimica farmaceutica sulle specie minacciate e in via di estinzione cominciano a offrire speranza."