你肯定不想被巴西蝮蛇咬到。
它们的毒液会使受害者的血压骤降，这当然有助于它们在野外击倒猎物。但当它们咬伤人类时，可能导致肿胀、疼痛、肾衰竭甚至脑出血。这种蛇的属名“Bothrops”在美洲致死人数超过任何其他蛇属，这是有原因的。
20世纪，后来获得诺贝尔奖的约翰·维恩爵士和他的同事塞尔吉奥·恩里克·费雷拉有一个激进的想法：如果他们修改巴西蝮蛇毒液中的一种活性成分，用于降低高血压患者的血压呢？
从毒液到药物
这种蛇的毒液抑制一种名为血管紧张素转换酶（ACE）的分子。通常，这种酶在调节血压方面起着关键作用。然而，当ACE被蛇咬抑制时，受害者的血压会急剧下降。
两人与一家制药公司合作，开发了一种毒液活性成分的合成模仿物。这种名为卡托普利的药物，成为第一个获得FDA批准的ACE抑制剂。专家表示，这一发现彻底改变了医生治疗心血管疾病的方式。
如今，蛇只是科学家们寻找药物灵感的众多有毒动物之一。例如，艾塞那肽是一种基于吉拉毒蜥毒液的2型糖尿病治疗药物；齐考诺肽是一种基于芋螺毒液的止痛药；而地西鲁定是一种基于水蛭毒素的血液稀释剂，用于治疗深静脉血栓。
研究致命毒液以寻找救命药物可能看似违反直觉，但两者之间有更多的共同点，超出你的想象。当有毒捕食者和它们的猎物进行一场进化军备竞赛时，自然选择驱使毒液在体内变得极其精确、速效和强效——这些都是高效药物的理想品质。
毒液的生物化学和进化
科学家估计有超过22万种有毒物种，从水母到哺乳动物，这占地球动物多样性的15%。
这种惊人的生物多样性也伴随着化学多样性。毒液不是单一分子。犹他大学和哥本哈根大学的生物化学家海伦娜·萨法维说，它是一种复杂的肽和酶混合物，会扰乱另一种生物体的生理机能。蜘蛛和芋螺的一些最复杂的毒液可能含有数千种成分。
萨法维说，你可能永远不会在医学中使用整个毒液混合物。“但因为它是一种如此复杂的混合物，我们可以去研究单个成分，当它们作为单个实体施用时，它们可以起到治疗作用。”
有时，有毒肽在人体中的作用与它在捕食者-猎物互动中的作用相似。例如，致命的捕鱼高手地理芋螺，在其毒液中释放胰岛素。这导致鱼的血糖骤降，使其昏迷，以便蜗牛捕获并吃掉鱼。蜗牛的胰岛素作用速度极快——它必须迅速，以免鱼逃脱。
胰岛素能快速激活是因为它的包装方式。人类胰岛素以六分子聚合体的形式存在，需要长达一小时才能分解和使用。而蜗牛的胰岛素则以单个分子的形式存在，随时可以被激活。萨法维的团队以蜗牛胰岛素为灵感，修改了人类胰岛素，使其具有速效和强效的糖尿病管理作用。
阅读更多：芋螺毒液是治疗慢性疼痛的未开发潜力之源
其他基于毒液的药物可能具有不那么直观的药用价值。例如，FDA批准的止痛药PRIALT（也称为齐考诺肽），也是基于芋螺毒液。它可能无法在捕鱼过程中缓解疼痛，但当注入艾滋病和癌症患者的脊髓时，它可以减轻慢性疼痛。
犹他大学的生物化学家兼神经科学家巴尔多梅罗·奥利维拉说：“为了捕捉猎物，[芋螺]会击垮它们的感官系统。抑制感觉神经元的物质通常是潜在抑制传递疼痛的神经回路的候选药物。”
也许最出人意料的用毒液治疗疾病的方法之一是治疗癌症。在基于毒液的癌症治疗领域，纽约市立大学亨特学院和研究生中心以及美国自然历史博物馆的海洋化学生物学家曼德·霍尔福德正在开辟新路。
逻辑是这样的：癌细胞过度表达一些细胞通道。霍尔福德的团队发现，芋螺（芋螺的近亲）毒液中的一种化合物可以阻断其中一个通道。当它被注射到携带肿瘤的小鼠体内时，它抑制肝癌细胞增殖和肿瘤大小。霍尔福德表示，这种治疗方法大部分不损害非癌细胞，因此甚至可以减轻传统化疗的一系列副作用。
霍尔福德说：“这似乎是一种非常巧妙的方法，试图解决我们面临的这个非常棘手的问题。”
从毒液到治疗的漫漫长路
从毒液特性鉴定到FDA批准的过程漫长而艰辛。
萨法维说：“（公司）希望研究相当成熟，他们才会投入大量资金。我们学术实验室没有这些资源，我们通常也没有这些专业知识。”
然而，一些研究人员表示，最大的障碍出现在转化之前。“在大多数情况下，问题在于我们不了解许多疾病的分子相关性，”奥利维拉说。
霍尔福德补充说，在对毒液的基本理解上也存在类似的差距。“除非你知道自己拥有什么，否则你无法抵达终点线，”霍尔福德说。每个物种有数百到数千种候选分子，鉴定毒液可能是一项艰巨的任务。霍尔福德希望对基于毒液的药物的探索能激励人们保护生物多样性。
霍尔福德说：“科学家们已经指出，到2030年我们将面临巨大的生物多样性丧失，而我们才刚刚开始触及表面并识别这些有毒动物。重要的是，不仅要了解这些动物给我们带来的疗法，还要了解它们在我们自然环境中的重要性。”
