Los caracoles de cono han inspirado a los humanos durante siglos. Las comunidades costeras a menudo han intercambiado sus hermosas conchas como si fueran dinero y las han puesto en joyas. Muchos artistas, incluido Rembrandt, los he presentado en bocetos y pinturas. Ahora, Los científicos del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) están encontrando que estos depredadores mortales son inspiradores, también, mientras buscan nuevas formas de curar viejos problemas médicos utilizando los caracoles venenosos como modelos.

"Este es el mismo veneno que se usa para matar dinosaurios en 'Jurassic Park, '", dice el bioquímico del NIST Frank Marí, con una risa. "Es algo aterrador, pero ese poder podría usarse para un bien diferente en la vida real ".

Como todos los científicos del NIST, Marí mide las cosas. Específicamente, mide el ARN y las proteínas asociadas que actúan dentro de los animales marinos. A medida que la tecnología ha mejorado a lo largo de los años, él y su equipo se han vuelto más capaces de examinar, analizar y catalogar las moléculas que actúan en algunas de las criaturas menos conocidas del océano, incluidos los caracoles de cono. Este año, su laboratorio hizo varios descubrimientos importantes sobre su veneno, descubrimientos que, en última instancia, podrían conducir al desarrollo de nuevos medicamentos para enfermedades difíciles de tratar. Imitando la forma en que estos pequeños, criaturas silenciosas entregan veneno, los científicos pueden ofrecer mejores curas.

En un día cualquiera Se puede encontrar a Marí caminando arriba y abajo de las hileras de tanques de acuario burbujeantes en el Laboratorio Marino Hollings en Charleston, Carolina del Sur, revisando los 60 caracoles de cono individuales que han vivido en su laboratorio durante los últimos 15 años. Una vez por semana, él y su personal hacen una especie de negociación delicada con ellos, intercambiar un pez muerto por una dosis de veneno que se recogerá en un tubo y se almacenará para su uso en mediciones e investigaciones científicas en curso.

"Los caracoles de cono son tan inusuales, "Dice Marí." En realidad, no son como ninguna otra criatura de la Tierra, y trabajar con ellos es casi como trabajar con un extraterrestre. Pero eso también es divertido. El sistema de caracol cónico es como una tienda de golosinas para alguien como yo ".

Se han encontrado más de 800 especies de caracoles cono en todo el mundo, mayormente en climas cálidos, zonas tropicales. Son solitarios criaturas sin rostro y no agresivas, pero picará a la defensiva cuando lo recoja un recolector de conchas involuntario. Los caracoles de cono más pequeños imparten una picadura que es tan poderosa como la picadura de una abeja, pero la picadura de especies más grandes puede matar a un ser humano adulto en cuestión de horas. Se cree que el caracol cono más mortífero es el "caracol cigarrillo" del Indo-Pacífico, un caracol de aproximadamente la longitud del pulgar de un hombre que puede liberar una toxina tan fuerte que solo tendrías tiempo de terminar un cigarrillo antes de morir por su ataque.

Aunque su colección incluye varias especies, El área especial de enfoque de Marí es el caracol cono púrpura ( Conus purpurascens ). Es una criatura que se encuentra principalmente en las aguas costeras del Pacífico oriental frente al Golfo de California hasta Perú y en alta mar alrededor de las Islas Galápagos. moviéndose lentamente a lo largo del fondo rocoso donde crece hasta unos centímetros de largo. Como todos los caracoles del Conus género, estos animales nocturnos son comunes, pero a menudo pasan desapercibidos para los bañistas casuales.

A pesar de sus propias tendencias lentas, Estos caracoles han evolucionado para cazar hábilmente animales mucho más rápidos en la oscuridad disparando un solo diente parecido a un arpón a otros caracoles, peces y gusanos. Una vez inyectado, la presa se paraliza instantáneamente y no puede escapar. Luego, el caracol tira lentamente la comida inmovilizada dentro de su caparazón para ser digerida, entero. Cada diente se desecha después de su uso y se reemplaza inmediatamente por otro. Algunos caracoles cónicos viajan con unos 20 de estos dientes incrustados en sus sistemas, cargado y listo para ser despedido cuando la próxima comida pase nadando.

En su estado natal, El veneno de caracol de cono obviamente no sería un gran tratamiento para las dolencias humanas. Pero al descomprimirlo poco a poco y medir cada componente a nivel molecular, Marí y su equipo tienen como objetivo comprender y catalogar cómo cada aspecto de este veneno hace su trabajo.

"Estamos aprendiendo mucho sobre ellos, "Dice Marí.

Por qué, por ejemplo, ¿Es el veneno de caracol cono capaz de penetrar el sistema nervioso de otro animal tan rápidamente? ¿Y cómo paraliza a una víctima con tanta eficacia? Aún más desconcertante, algunos caracoles de cono púrpura individuales no son tóxicos en absoluto, lo que Marí piensa que podría estar relacionado con las etapas de desarrollo de los caracoles.

Las respuestas a todas estas preguntas sobre los caracoles cónicos podrían usarse para crear nuevos medicamentos que se muevan por el cuerpo de un paciente de una manera más rápida y eficiente. como nuevos tipos de insulina para el tratamiento de la diabetes o mejores tratamientos para enfermedades neurológicas como el Alzheimer. Algunos piensan que la investigación del veneno puede proporcionar nuevos sistemas de administración de medicamentos que apunten a reducir las formas de cáncer de rápida propagación. Otros quieren usar los ingredientes del veneno para el tratamiento de la adicción. Un componente del veneno de caracol cono se ha utilizado incluso en cremas antiarrugas ahora en el mercado que ponen el poder de la inflamación para actuar debajo de la piel. hinchando arrugas y líneas finas en rostros humanos.

Para un artículo recién publicado en Informes científicos , Marí y su equipo utilizaron toxinas de caracol cónico como sondas moleculares para identificar una superposición importante entre los sistemas inmunológico y nervioso central de los seres humanos. Su trabajo demostró por primera vez que una toxina clásica, generalmente asociada con el sistema nervioso central, también puede tener un impacto en el sistema inmunológico. mediante el cual algunas células se señalan de maneras específicas una vez que ciertos tipos de péptidos de caracol cónico, conocidas como conotoxinas, entrar en el cuerpo. La nueva información puede ayudar en el desarrollo de terapias para erradicar la enfermedad gástrica, cánceres de mama y pulmón, así como en el control de la tuberculosis, ya que todas esas enfermedades desencadenan la sobreproducción de algunas células. En lugar de utilizar la toxina como una cura real, el trabajo proporcionaría una hoja de ruta para comprender mejor (y tal vez controlar) el crecimiento de células indeseables.

Para otro estudio publicado recientemente en el Revista de proteómica ; y su equipo trabajó en el aislamiento y caracterización de una enzima en el veneno del caracol cono llamado Conohyal-P1. Utilizaron un espectrómetro de masas de ultra alta resolución, una de las herramientas más poderosas disponibles para identificar y contar proteínas en una muestra. Una enzima similar se encuentra tanto en el pez león como en el veneno de abeja. Asombrosamente, también se encuentra en muchos tipos de espermatozoides de mamíferos, donde ayuda a debilitar las paredes celulares de los ovarios y facilita la entrada de los espermatozoides y la reproducción exitosa.

"Sabíamos que esta enzima podía descomponer el tejido extracelular, "dice Mari, refiriéndose a las membranas más externas de las células. "Ahora hemos podido evaluar cuidadosamente la actividad de la enzima para que cualquiera la use en trabajos futuros. Además, hemos identificado un nuevo subtipo que no se conocía antes ".

En un tercer artículo, publicado recientemente en la revista Neurofarmacología , Marí y su equipo evaluaron las toxinas en el veneno del caracol cono probándolas en el sistema nervioso central de las moscas de la fruta. Aunque la mosca de la fruta es muy diferente de los humanos en muchos aspectos, su sistema nervioso central puede proporcionar un gran modelo para una amplia variedad de estudios médicos porque la estructura básica de las células en el cerebro de la mosca de la fruta es similar a la estructura de las células en el cerebro humano. Entonces, si una célula cerebral de la mosca de la fruta reacciona de una manera, los científicos saben que una célula humana lo hará, también.

El equipo de Marí quería saber específicamente cómo las conotoxinas interactúan con una variedad de objetivos moleculares en el sistema nervioso de sus presas. El veneno de caracol de cono púrpura contiene una gran cantidad de estos bloques de construcción de proteínas, Más de 2, 000 de ellos.

"El veneno es increíblemente complejo, "Dice Marí." Queríamos responder a la pregunta:¿qué partes podrían usarse como medicina? "

En este caso, descubrieron que la respuesta de las moscas a las inyecciones de veneno de caracol cono tuvo lugar principalmente en los receptores que gobiernan el movimiento muscular y la adicción. Estos detalles podrían ser útiles en el desarrollo de nuevos medicamentos para la enfermedad de Parkinson. que a menudo hace estragos en el sistema músculo-esquelético, perjudicar la capacidad del paciente para controlar los movimientos corporales básicos. También podría ayudar con el desarrollo de tratamientos eficaces contra la adicción a la nicotina.

"El patrón de la concha de un caracol cónico es muy hermoso, "Dice Marí." Pero creo que la biología y la bioquímica son aún más hermosas, y mientras exploramos todos los diferentes aspectos del veneno, podemos abrir todo tipo de nuevas oportunidades para uso médico. Finalmente podemos descifrar el código ".