澳大利亞昆士蘭大學的生物化學家葛籣·金正在研究如何把蜘蛛毒液轉變成下一代止痛藥。
生物化學家葛籣·金花費大量時間與那些令人害怕的動物親密接觸，
澳大利亞昆士蘭大學的研究人員葛籣·金研究的是由這些動物產生的， 並使被捕食的動物致癱、致死的神聖毒素， 這種毒素能關閉各種不同類型神經元膜上的通道。 使獵物慘遭厄運的生物學機理一旦被完善， 便可造福於人類， 阻止疼痛信號的傳遞。 金解釋說， 這個通道只是將放大疼痛信號經脊髓送到大腦的過程的第一步。 如果研究人員能使用毒液研製出可阻斷通道的藥物， 我們便可擁有緩解慢性疼痛的藥物， 並可能擺脫對羥考酮和氫可酮之類的阿片類止痛藥的依賴。
來源於罌粟的阿片類藥物通過與腦中的阿片受體相結合而緩解疼痛。
負責阿片類藥物管理的主任醫師安德魯·科洛德尼說： “題並非如此簡單， 即阿片類藥物真的會讓人上癮， 這使給慢性疼痛症患者服用阿片類藥物的治療成為不良處方， 稱之為不良處方的另一個原因是， 如果定期服用此藥， 則藥效將消失。 ”
隨著1990年代止痛阿片類藥物的再度興起， 美國成為過量使用該藥物致死最多的國家。 按照美國疾病控制和預防中心的統計， 在藥物過量造成22767人死亡的案例中，
動物的毒液可以緩解慢性疼痛， 而不會引發藥物耐受性和上癮， 這是因為動物毒液的靶標是大腦之外的部分神經系統。 這似乎有些矛盾， 有些東西本是致死或致癱的， 卻能拯救生命， 但是， 科學家通過研究動物產出的各種不同的毒液， 弄清了疼痛發生的機理。 實際上， 關於理解疼痛信號如何傳遞到大腦這一問題的首批線索之一是從非尋常途徑獲得的， 它就是蝸牛。 首先讓我們瞭解清楚， 我們是如何感覺疼痛的。
疼痛放大器
疼痛信號是你的身體對細胞受到傷害進行提醒的方式。 金解釋說， 細胞對威脅的反應是通過細胞膜上稱為電壓門控鈉通1.7的小孔洩漏出少量鈉離子電荷。 實際上， 這種鈉通道放大了疼痛信號， 所以大腦能“聽到”疼痛信號。
10年前， 研究人員就已確認了這種通道的作用， 當時一名訪問巴基斯坦的英國醫生聽說， 在當地的街頭表演中， 一名年輕人刺傷自己的手臂而無痛感， 隨後他去醫院處理了傷口。
有的人除了具有導致嗅覺減弱的基因變異外， 其他都正常， 身體很健康， 伍茲在2006年的《自然》雜誌上發表了他的研究發現， 標題為“刺激把目標選擇性地確定在鈉通道上的新型鎮痛劑的研究”。
這正是研究人員和製藥廠商都想去做的事。 他們想發現一些東西， 比如工程化的小分子、抗體， 或者如同金先生所做的， 從動物的毒液中分離出肽， 它可抑制鈉通道1.7的功能。 但是有9條類似的鈉通道， 負責人體內多種多樣的功能。 比如說， 鈉通道1.5是心臟鈉通道。 金先生說，如果阻塞通道1.7的止痛藥也阻塞了通道1.5，會造成病人因心臟衰竭而死亡。
當今市場上大多數藥物都是小分子的，活躍的有機化合物，而且結構和重量微小，以致它們更容易被吸納並穿過細胞膜。許多小分子藥物的作用原理是阻塞通道的細孔，但存在一個問題：所有9條鈉通道的細孔的形狀都很相似。
金先生相信，從毒液分離出的肽——一種短鏈氯基酸比小分子具有更好的選擇性，因為肽的目標不是細孔，它們的目標是特別的鈉通道開關。當研究人員談論通道選擇性時，他們指的是肽或小分子僅只關閉一個特定鈉通道的能力。
他說， “沒有鈉通道1.7，疼痛信號便不能被放大到足以保證信號通過脊髓到達大腦的水準”，所以大腦便不知道疼痛。
蜘蛛、蜈蚣和蠍子
金先生說，並非任何有毒生物都可用作鈉通道的阻塞劑， “我們僅只關注那些產生神經毒素的生物。
蛇和爬行動物的毒液尤其不適合這類研究，因為它們大多數被用作溶血毒素（損壞紅血球），並且攻擊心血管系統的組成部分。他說： “研究中想要的是能產生出可調節神經系統的分子的動物。”
為此，金先生跑遍世界各地搜集毒液樣本，大多數取自蜘蛛。他說：“到目前為止，證明蜘蛛是最好的。”他已經篩選了300種不同蜘蛛的毒液。他所搜集的毒液品種越多，他發現有效和有選擇性肽的可能性越大。
金先生主要選擇蜘蛛的另一個原因是，除了有毒外，蜘蛛對人類並不造成危害。他說：“即便有餐盤那麼大的大狼蛛也不會傷害人。”
大尺寸的蜘蛛有另一個優點，即可提供充足的毒液用於試驗，這比小蜘蛛方便許多。
不過並不只有蜘蛛才能產生這種有用的肽。中國人在幾千年前就使用蠍子毒液的藥性來治慢性疼痛和一系列疾病。最新的研究表明，蠍子的毒液也可被當作有效的鈉通道阻塞劑。金先生還從蜈蚣身上發現了潛在的1.7阻塞劑。在《美國國家科學院院刊》上發表的文章中，金先生詳細闡明在小鼠模型中，取自中國的紅頭蜈蚣毒液的肽是如何成為更有效止痛藥的，其效果優於嗎啡，而且無副作用。
金先生獲得了足夠的紅頭蜈蚣用於試驗，但是從其他品種的蜈蚣得到充足數量的毒液是很困難的。金先生說：“我們試圖去理解如何改變毒液肽的基因結構，以改善它們的選擇性，但積聚足夠的毒液依然是很大的挑戰。”
錐螺
生物化學家鮑多米-奧列夫拉小時候喜歡收集錐螺殼，這是一種小型熱帶海螺，它的魚叉狀勾子可以抓住魚類並致其癱瘓。若干年後，他決定調查錐螺毒液的化學成分，這種毒液很少造成人的死亡。
1970年代在猶他大學，奧列夫拉的。學生克雷格·克拉克和蜜雪兒·麥金托什試著將錐螺的毒液直接注射至小鼠的大腦中，並發現毒液的不同成分改變了小鼠的行為。一些成分使小鼠睡覺，另一些使小鼠跳躍或抓癢。
進一步的研究確定出，稱為芋螺毒素的錐螺的某些成分瞄準電壓門控鈣通道，它與鈉通道一樣，處置疼痛感知神經元與大腦之間門的聯絡。這種五顏六色的錐螺展示的第一個線索是，這些鈣通道可成為疼痛緩解的目標。Neurex和Elan兩家醫藥公司已研製出替代嗎啡的齊考諾肽，該藥只能注射進入脊髓，所以其不能像主流止痛藥一樣投入使用。
使錐螺成為潛在藥物的關鍵是錐螺抓捕獵物的特性。
為了抓捕獵物，捕食者常常使用機械和化學兩種方法。例如：蛇有毒液，但它也能使用嘴巴來抓捕獵物。錐螺是小動物，除毒液外，它沒有更多的殺傷武器。奧列夫拉說： “錐螺完全依賴於有效的化學戰武器。”
金先生說，如果阻塞通道1.7的止痛藥也阻塞了通道1.5，會造成病人因心臟衰竭而死亡。當今市場上大多數藥物都是小分子的，活躍的有機化合物，而且結構和重量微小，以致它們更容易被吸納並穿過細胞膜。許多小分子藥物的作用原理是阻塞通道的細孔，但存在一個問題：所有9條鈉通道的細孔的形狀都很相似。
金先生相信，從毒液分離出的肽——一種短鏈氯基酸比小分子具有更好的選擇性，因為肽的目標不是細孔，它們的目標是特別的鈉通道開關。當研究人員談論通道選擇性時，他們指的是肽或小分子僅只關閉一個特定鈉通道的能力。
他說， “沒有鈉通道1.7，疼痛信號便不能被放大到足以保證信號通過脊髓到達大腦的水準”，所以大腦便不知道疼痛。
蜘蛛、蜈蚣和蠍子
金先生說，並非任何有毒生物都可用作鈉通道的阻塞劑， “我們僅只關注那些產生神經毒素的生物。
蛇和爬行動物的毒液尤其不適合這類研究，因為它們大多數被用作溶血毒素（損壞紅血球），並且攻擊心血管系統的組成部分。他說： “研究中想要的是能產生出可調節神經系統的分子的動物。”
為此，金先生跑遍世界各地搜集毒液樣本，大多數取自蜘蛛。他說：“到目前為止，證明蜘蛛是最好的。”他已經篩選了300種不同蜘蛛的毒液。他所搜集的毒液品種越多，他發現有效和有選擇性肽的可能性越大。
金先生主要選擇蜘蛛的另一個原因是，除了有毒外，蜘蛛對人類並不造成危害。他說：“即便有餐盤那麼大的大狼蛛也不會傷害人。”
大尺寸的蜘蛛有另一個優點，即可提供充足的毒液用於試驗，這比小蜘蛛方便許多。
不過並不只有蜘蛛才能產生這種有用的肽。中國人在幾千年前就使用蠍子毒液的藥性來治慢性疼痛和一系列疾病。最新的研究表明，蠍子的毒液也可被當作有效的鈉通道阻塞劑。金先生還從蜈蚣身上發現了潛在的1.7阻塞劑。在《美國國家科學院院刊》上發表的文章中，金先生詳細闡明在小鼠模型中，取自中國的紅頭蜈蚣毒液的肽是如何成為更有效止痛藥的，其效果優於嗎啡，而且無副作用。
金先生獲得了足夠的紅頭蜈蚣用於試驗，但是從其他品種的蜈蚣得到充足數量的毒液是很困難的。金先生說：“我們試圖去理解如何改變毒液肽的基因結構，以改善它們的選擇性，但積聚足夠的毒液依然是很大的挑戰。”
錐螺
生物化學家鮑多米-奧列夫拉小時候喜歡收集錐螺殼，這是一種小型熱帶海螺，它的魚叉狀勾子可以抓住魚類並致其癱瘓。若干年後，他決定調查錐螺毒液的化學成分，這種毒液很少造成人的死亡。
1970年代在猶他大學，奧列夫拉的。學生克雷格·克拉克和蜜雪兒·麥金托什試著將錐螺的毒液直接注射至小鼠的大腦中，並發現毒液的不同成分改變了小鼠的行為。一些成分使小鼠睡覺，另一些使小鼠跳躍或抓癢。
進一步的研究確定出，稱為芋螺毒素的錐螺的某些成分瞄準電壓門控鈣通道，它與鈉通道一樣，處置疼痛感知神經元與大腦之間門的聯絡。這種五顏六色的錐螺展示的第一個線索是，這些鈣通道可成為疼痛緩解的目標。Neurex和Elan兩家醫藥公司已研製出替代嗎啡的齊考諾肽，該藥只能注射進入脊髓，所以其不能像主流止痛藥一樣投入使用。
使錐螺成為潛在藥物的關鍵是錐螺抓捕獵物的特性。
為了抓捕獵物，捕食者常常使用機械和化學兩種方法。例如：蛇有毒液，但它也能使用嘴巴來抓捕獵物。錐螺是小動物，除毒液外，它沒有更多的殺傷武器。奧列夫拉說： “錐螺完全依賴於有效的化學戰武器。”