Le mosche potrebbero fornire un modo rapido ed economico per schermare il veleno animale su larga scala per le sostanze chimiche che possono essere utilizzate nei farmaci.

I peptidi sono piccole catene di amminoacidi che svolgono molte funzioni. Sono utilizzati in prodotti che vanno dalle polveri di siero di latte assunte dai bodybuilder all'insulina utilizzata per il trattamento del diabete. Nel frattempo, gli animali velenosi usano peptidi tossici per aiutarli a difendersi o a catturare le prede. Questi peptidi hanno effetti biologici specifici e molto potenti, come inabilitare il sistema nervoso della preda. Le ghiandole velenifere sono quindi un posto dove cercare peptidi che potrebbero essere usati come prodotti farmaceutici, in particolare quelli per le principali malattie moderne, come il diabete, cancro e dolore.

Negli ultimi anni, una pletora di peptidi sono stati estratti dal veleno, ma studiare le funzioni fisiologiche anche di uno solo può essere un compito arduo. Per esempio, mentre una singola famiglia di lumache di mare (chiocciole a cono) vanta un milione di peptidi velenosi, meno del due per cento sono stati caratterizzati. Un solo farmaco è già stato sviluppato a partire da un peptide di lumaca conica, ed è attualmente utilizzato per trattare il dolore nei pazienti affetti da HIV e cancro, ma potrebbero essercene molti altri in attesa dietro le quinte.

Adam Claridge-Chang, e il suo team dell'A*STAR Institute of Molecular and Cell Biology, hanno studiato il comportamento dei moscerini dell'aceto (Drosophila melanogaster). L'optogenetica è un importante metodo sperimentale che utilizza i geni per esprimere proteine ​​sensibili alla luce per manipolare le cellule cerebrali. "L'optogenetica è un ottimo strumento, "dice Claridge-Chang, "ma non esiste un percorso chiaro per passare dall'optogenetica alla terapia. Sembra probabile che i futuri farmaci influenzeranno la funzione cerebrale attraverso neuroni specifici che contengono molecole specifiche. Una classe promettente di molecole che potrebbe raggiungere questo obiettivo sono i peptidi del veleno, che si sono evolute per colpire il sistema nervoso."

Per fare questo, Claridge-Chang ha collaborato con il gruppo di Mande Holford all'Hunter College negli Stati Uniti. Holford in precedenza ha lavorato su lumache a cono, ma aveva notato che un altro gruppo di lumache di mare velenose, i terebridi, aveva attirato molta meno attenzione. Lumache terebride, identificabili dai loro gusci conici allungati, sono una risorsa inutilizzata di molecole potenzialmente medicinali. I ricercatori hanno selezionato due peptidi, Tv1 e Tsu1.1, rispettivamente dai veleni di Terebra variegata e di Terebra subulata, per studiarne gli effetti fisiologici. Tv1 è stato il primo peptide terebrido ad essere caratterizzato strutturalmente, tuttavia la sua funzione è rimasta poco chiara. Però, uno studio precedente sulle cellule aveva suggerito che Tv1 potesse svolgere un ruolo nella moderazione del dolore. "Eravamo interessati a vedere se Tv1 influenzasse la percezione del dolore in un intero modello animale", dice Holford, aggiungendo che Tsu1.1, una molecola nettamente diversa da Tv1, è stata scelta come peptide di controllo.

I ricercatori hanno iniettato i peptidi nelle mosche dell'aceto e li hanno osservati nei test comportamentali comunemente usati per modellare la percezione del dolore e l'obesità. "Con nostra sorpresa, sia Tv1 che Tsu1.1 hanno mostrato bioattività, "dice Holford, "e la loro attività era distinta". Le iniezioni di Tv1 hanno reso le mosche meno propense a evitare temperature pericolosamente alte, suggerendo che la loro soglia del dolore fosse aumentata, e Tsu1.1 ha fatto mangiare alle mosche più pasti.

Diverse migliaia di mosche sono state utilizzate durante questo studio, ei risultati suggeriscono che le mosche potrebbero essere utilizzate per studiare gli effetti fisiologici dei peptidi del veleno su larga scala. "Screening in questo modo non sarebbe possibile utilizzando i topi, che sono molto più costosi", afferma Claridge-Chang.

I farmaci ispirati al veleno sono già disponibili in commercio. "La più grande storia di successo è exenatide, che è usato per trattare il diabete, " dice Claridge-Chang. "Ci aspettiamo che i peptidi, compresi i peptidi velenosi, diventerà una delle principali categorie di farmaci biologici." I ricercatori sperano che la loro tecnica accelererà la scoperta di altri peptidi potenzialmente bioattivi che sono nascosti nelle volte del veleno animale.