哥大創建了世界上第一個醫用毒液數據庫

來源：生物谷作者：人氣：-發表時間：2016-01-05 09:28:00【大中小】

你聽說過不會毒殺人反而可以治愈人的毒素嗎？由于對動物毒液治療價值的興趣日益增長，一對哥倫比亞大學的數據科學家創建了關于已知動物毒素及其對人類的生理效應的第一個目錄。

VenomKB，簡稱毒液知識庫，總結了5117項醫學文獻的研究結果，這些文獻描述了毒素作為止痛片和作為癌癥、糖尿病、肥胖、心臟衰竭等疾病的治療藥物。從文獻的自動分析得出，VenomKB文庫記載了各種毒液對人體有近42723項影響。盡管現代醫學到目前為止僅僅利用了記錄中的一小部分毒素，但研究人員希望這個目錄能刺激新化合物和治療的發現。

“根據這個列表我們可以盤點所知道的毒液和治療作用。”哥倫比亞大學醫學中心生物醫學信息學的助理教授和數據科學研究所的成員Tatonetti說。“現在的問題是：我們如何使用這些信息與其他數據庫去發現新的化合物和治療藥物？”

Tatonetti是Romano的論文導師，他們倆在2200萬篇醫學研究論文數據庫中根據術語“毒液/治療用途”進行搜索，結果出現了5117項與毒液有關的研究，他們將研究結果利用計算機算法進行了總結。在交叉引用毒素和多種藥物并糾正其它數據中的不規范后，他們發現了42723種對身體具有特定效應的毒液。他們的研究結果在一個與研究VenomKB相關的雜志《科學數據》中發表了。

毒液的治愈能力與其在在野外的快速作用、致命效應相互矛盾。研究人員在超過173000種物種中發現，毒液經過幾百萬年的進化后可以作用于跟疾病相關的分子。

通過模仿或改變這些毒素如何作用于特定的人類細胞，研究人員能夠研發出抑制疼痛或治療疾病的藥物，這些藥物比市場上已有的藥物往往副作用更小。

據國家地理雜志2013年的報道：迄今為止，依照上述策略，研究人員已經研發出十幾種主要藥物。最先研發出的是一種名為阿爾文的抗凝劑，在20世紀60年代末一個醫生發現了蛇毒蛋白酶之后，阿爾文受到了青睞。阿爾文是馬來亞蝮蛇蛇毒的提純部分，在血栓栓塞性疾病中用作抗凝劑，可以治療腿部的血液凝塊。

在2型糖尿病中廣泛使用的藥物百泌達，是由美國和墨西哥本土毒蜥蜴唾液中的毒素艾塞那肽制成的。

另一種藥物，蛙皮素，可以治療胃腸道功能紊亂，它來自于歐洲火腹蟾蜍皮膚中的毒素。

研究人員對有毒的錐形蝸牛產生的五種化合物進行了臨床試驗，包括齊考諾肽，一種類似于嗎啡的鎮痛劑。

在VenomKB的5117篇文獻中，馬來亞蝮蛇、毒蜥，歐洲火腹蟾蜍和錐形蝸牛的文獻約占18%。然而仍有1000萬以及更多的有毒物種還有待研究。毒素學家、哥倫比亞大學進化研究博士ZoltanTakacs估計，還有2000萬毒素等待被篩選。

VenomKB是在Romano和Tatonetti進行關于毒液的藥物應用研究時建立的。導師建議Romano尋找毒液數據庫。令他們吃驚的是，別說數據庫了，連一個毒液目錄都找不到。因此他們干脆自己建立了一個毒液數據庫VenomKB。盡管VenomKB現在規模不大，但隨著研究人員提供更多的數據，VenomKB也將更有價值。Romano表示，“擁有一個足夠大的數據庫，我們可以就可以篩選更有效、更安全的化合物。”

化合物及其生物效應的數據庫在近年來已經被用于發現和開發新藥物，及發現正在使用的藥物的問題。Tatonetti和他的同事們挖掘了一個記錄藥物副作用的聯邦數據庫——FDA不良事件報告系統(FAERS)，他們發現帕羅西汀品牌出售的抗抑郁藥物帕羅西汀和普拉固的相互作用，會提高糖尿病患者的血糖水平。

隨著VenomKB的啟動和運行，Tatonetti和Romano計劃貢獻出自己的數據。從來自黑曼巴的干毒液樣本開始，他們將實驗并探索新的治療慢性疼痛、糖尿病和心臟病的方法。


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