Saving Bugs To Find New Drugs

Zoologist Ross Piper looks at the potential of insects in pharmaceutical research

Nhà động vật học Ross Piper tìm kiếm tiềm năng của côn trùng trong việc nghiên cứu dược phẩm

A. More drugs than you might think are derived from, or inspired by, compounds found in living things. Looking to nature for the soothing and curing of our ailments is nothing new — we have been doing it for tens of thousands of years. You only have to look at other primates – such as the capuchin monkeys who rub themselves with toxin-oozing millipedes to deter mosquitoes, or the chimpanzees who use noxious forest plants to rid themselves of intestinal parasites — to realise that our ancient ancestors too probably had a basic grasp of medicine.

Nhiều loại thuốc hơn bạn nghĩ là có nguồn gốc hoặc lấy cảm hứng từ các hợp chất được tìm thấy trong các sinh vật sống. Tìm kiếm những thứ có trong thiên nhiên để làm dịu và chữa khỏi những cơn đau không phải điều gì mới – chúng ta đã áp dụng biện pháp này trong hàng chục ngàn năm. Bạn chỉ cần quan sát các loài linh trưởng khác – chẳng hạn như những con khỉ thầy tu tự chà xát rết độc để xua đuổi muỗi, hoặc những con tinh tinh sử dụng thực vật độc hại trong rừng để loại bỏ ký sinh trùng đường ruột của chúng – để hiểu rằng tổ tiên của chúng ta cũng có sự hiểu biết cơ bản về y học.

B. Pharmaceutical science and chemistry built on these ancient foundations and perfected the extraction, characterisation, modification and testing of these natural products. Then, for a while, modern pharmaceutical science moved its focus away from nature and into the laboratory, designing chemical compounds from scratch. The main cause of this shift is that although there are plenty of promising chemical compounds in nature, finding them is far from easy. Securing sufficient numbers of the organism in question, isolating and characterising the compounds of interest, and producing large quantities of these compounds are all significant hurdles.

Khoa học và hóa học dược phẩm đã dựa trên những nền tảng cổ xưa này và hoàn thiện khai thác, đặc tính hóa, sửa đổi và thử nghiệm các sản phẩm tự nhiên ngày trước. Sau một thời gian, khoa học dược phẩm hiện đại đã chuyển sự tập trung từ thiên nhiên sang phòng thí nghiệm, thiết kế các hợp chất hóa học lại từ đầu. Nguyên nhân chính của sự dịch chuyển này là mặc dù có rất nhiều hợp chất hóa học đầy hứa hẹn trong tự nhiên, việc tìm kiếm chúng không hề dễ dàng. Đảm bảo đủ số lượng sinh vật yêu cầu, cô lập và mô tả các hợp chất, và sản xuất số lượng lớn các hợp chất này đều là những trở ngại đáng kể.

C. Laboratory-based drug discovery has achieved varying levels of success, something which has now prompted the development of new approaches focusing once again on natural products. With the ability to mine genomes for useful compounds, it is now evident that we have barely scratched the surface of nature’s molecular diversity. This realisation, together with several looming health crises, such as antibiotic resistance, has put bioprospecting – the search for useful compounds in nature – firmly back on the map.

Phát minh về thuốc trong phòng thí nghiệm đã đạt được mức độ thành công khác nhau, thúc đẩy sự phát triển của các phương pháp mới một lần nữa lại tập trung vào các sản phẩm tự nhiên. Với khả năng khai thác bộ gen cho các hợp chất hữu ích, giờ đây rõ ràng là chúng ta hầu như chỉ giải quyết một phần nhỏ sự đa dạng phân tử của tự nhiên. Nhận thức này cùng với một số cuộc khủng hoảng sức khỏe không rõ rệt như kháng thuốc kháng sinh, đã đưa ngành nghiên cứu sinh học – công việc tìm kiếm các hợp chất hữu ích trong tự nhiên – trở lại với y học loài người.

D. Insects are the undisputed masters of the terrestrial domain, where they occupy every possible niche. Consequently, they have a bewildering array of interactions with other organisms, something which has driven the evolution of an enormous range of very interesting compounds for defensive and offensive purposes. Their remarkable diversity exceeds that of every other group of animals on the planet combined. Yet even though insects are far and away the most diverse animals in existence, their potential as sources of therapeufic compounds is yet to be realised.

Côn trùng là bậc thầy không thể chối cãi trên mặt đất, nơi chúng chiếm giữ mọi ngóc ngách có thể. Do đó, chúng có một loạt các tương tác gây hoang mang với các sinh vật khác, thứ đã thúc đẩy sự phát triển của một lượng khổng lồ các hợp chất rất thú vị cho mục đích phòng thủ và tấn công. Sự đa dạng của chúng vượt xa mọi nhóm động vật khác trên hành tinh cộng lại. Tuy nhiên, mặc dù côn trùng là loài động vật đa dạng nhất còn tồn tại, nhưng tiềm năng của chúng như là nguồn hợp chất trị liệu vẫn chưa được tìm ra.

E. From the tiny proportion of insects that have been investigated, several promising compounds have been identified. For example, alloferon, an antimicrobial compound produced by blow fly larvae, is used as an antiviral and antitumor agent in South Korea and Russia. The larvae of a few other insect species are being investigated for the potent antimicrobial compounds they produce. Meanwhile, a Compound from the venom of the wasp Polybia paulista has potential in cancer treatment.

Từ tỷ lệ nhỏ côn trùng đã được nghiên cứu, một số hợp chất đầy hứa hẹn đã được xác định. Ví dụ, “Alloferon”, một hợp chất chống vi trùng được sản xuất bởi ấu trùng ruồi, được sử dụng như một chất chống vi rút và chống ung thư ở Hàn Quốc và Nga. Ấu trùng của một vài loài côn trùng khác đang được điều tra về các hợp chất kháng khuẩn mạnh mà chúng tạo ra. Trong khi đó, một hợp chất từ ​​nọc độc của ong bắp cày “Polybia Paulista” có tiềm năng trong điều trị ung thư.

F. Why is it that insects have received relatively little attention in bioprospecting? Firstly, there are so many insects that, without some manner of targeted approach, investigating this huge variety of species is a daunting task. Secondly, insects are generally very small, and the glands inside them that secrete potentially useful compounds are smaller still. This can make it difficult to obtain sufficient quantities of the compound for subsequert testing. Thirdly, although we consider insects to be everywhere, the reality of this ubiquity is vast numbers of a few extremely common species. Many insect species are infrequently encountered and very difficult to rear in captivity, which, again, can leave us with insufficient material to work with.

Tại sao côn trùng lại ít được chú ý trong việc nghiên cứu sinh học? Thứ nhất, có rất nhiều côn trùng, mà không có cách tiếp cận nào, nghiên cứu một số lượng siêu lớn sinh vật này là một nhiệm vụ khó khăn. Thứ hai, côn trùng nói chung rất nhỏ và các tuyến bên trong mà tiết ra các hợp chất có khả năng hữu ích lại càng nhỏ hơn. Điều này có thể gây khó khăn cho việc lấy đủ số lượng hợp chất để thử nghiệm sau này. Thứ ba, mặc dù chúng ta coi rằng côn trùng có ở khắp mọi nơi, nhưng thực tế của sự phổ biến này chỉ là số lượng lớn của một vài loài cực kỳ phổ biến. Nhiều loài côn trùng không hay gặp lắm và rất khó nuôi nhốt, điều này, một lần nữa, có thể khiến chúng ta không đủ nguyên liệu để làm việc.

G. My colleagues and I at Aberystwyth University in the UK have developed an approach in which we use our knowledge of ecology as a guide to target our efforts. The creatures that particularly interest us are the many insects that secrete powerful poison for subduing prey and keeping it fresh for future consumption. There are even more insects that are masters of exploiting filthy habitats, such as faeces and carcasses, where they are regularly challenged by thousands of micro-organisms. These insects have many antimicrobial compounds for dealing with pathogenic bacteria and fungi, suggesting that there is certainly potential to find many compounds that can serve as or inspire new antibiotics.

Tôi và các đồng nghiệp ở Đại học Aberystwyth ở Anh đã phát triển một cách tiếp cận trong đó chúng tôi sử dụng kiến ​​thức về sinh thái học như hướng đi để đạt mục đích. Các sinh vật mà chúng ta đặc biệt quan tâm đến là nhiều loài côn trùng tiết ra chất độc cực mạnh để giết con mồi và giữ nó tươi để ăn sau đó. Thậm chí còn có nhiều côn trùng là bậc thầy trong môi trường bẩn thỉu, như phân và xác, nơi chúng thường xuyên bị thách thức bởi hàng ngàn vi sinh vật. Những côn trùng này có nhiều hợp chất kháng khuẩn để đối phó với vi khuẩn và nấm gây bệnh, nên khả năng chắc chắn tìm thấy nhiều hợp chất có thể sử dụng hoặc truyền cảm hứng cho kháng sinh mới.

H. Although natural history knowledge points us in the right direction, it doesn’t solve the problems associated with obtaining useful compounds from insects. Fortunately, it is now possible to snip out the stretches of the insects DNA that carry the codes for the interesting compounds and insert them into cell lines that allow larger quantities to be produced. And although the road from isolating and characterising compounds with desirable qualities to developing a commercial product is very long and full of pitfalls, the variety of successful animal-derived pharmaceuticals on the market demonstrates there is a precedent here that is worth exploring.

Mặc dù kiến ​​thức lịch sử tự nhiên chỉ cho chúng ta đi đúng hướng, nhưng nó không giải quyết được các vấn đề liên quan đến việc làm sao lấy các hợp chất hữu ích từ côn trùng. May mắn thay, ngày nay, chúng ta có thể cắt rời mã di truyền DNA của côn trùng, mang mã cho các hợp chất mới lạ và chèn chúng vào các dòng tế bào để có thể sản xuất một lượng lớn các hợp chất. Và mặc dù chặng đường từ việc tách các hợp chất này tới việc mô tả các hợp chất có tính chất mong muốn để phát triển một sản phẩm thương mại hóa là rất dài và đầy cạm bẫy, sự đa dạng của các loại dược phẩm có nguồn gốc động vật trên thị trường đã thành công trước đó chứng minh rằng đây là lĩnh vực đáng khám phá.

I. With every bit of wilderness that disappears, we deprive ourselves of potential medicines. As much as I’d love to help develop a groundbreaking insect-derived medicine, my main motivation for looking at insects in this way is conservation. I sincerely believe that all species, however small and seemingly insignificant, have a right to exist for their own sake. lf we can shine a light on the darker recesses of nature’s medicine cabinet, exploring the useful chemistry of the most diverse animals on the planet, l believe we can make people think differently about the value of nature.

Với một chút hoang dã biến mất, chúng ta tự tước đi những loại thuốc tiềm năng. Giống như việc tôi muốn phát triển một loại thuốc có nguồn gốc côn trùng đột phá, động lực chính của tôi khi nghiên cứu côn trùng theo cách này là bảo tồn. Tôi thật sự tin rằng tất cả các loài, dù nhỏ và dường như không đáng kể, đều có quyền tồn tại vì lợi ích của chúng. Nếu chúng ta có thể làm sáng tỏ phần bí ẩn của y học tự nhiên, khám phá sự hữu ích hóa học của các loài động vật đa dạng nhất trên hành tinh, tôi tin rằng chúng ta có thể khiến mọi người nghĩ khác về giá trị của thiên nhiên.

Phân Tích Chi Tiết Đáp Án

Questions 14-20

Reading Passage 2 has nine paragraphs, A-I

Which paragraph contains the following information?

Write the correct letter, A-I, in boxes 14-20 on your answer sheet.

14. mention of factors driving a renewed interest in natural medicinal compounds.

15. how recent technological advances have made insect research easier

16. examples of animals which use medicinal substances from nature

17. reasons why it is challenging to use insects in drug research

18. reference to how interest in drug research may benefit wildlife

19. a reason why nature-based medicines fell out of favour for a period

20. an example of an insect-derived medicine in use at the moment

Giải thích đáp án câu 14 – 20

14. mention of factors driving a renewed interest in natural medicinal compounds.

This realisation, together with several looming health crises, such as antibiotic resistance, has put bioprospecting – the search for useful compounds in nature – firmly back on the map.

Bài đọc – Đoạn C

So sánh những cụm từ trong câu hỏi và bài đọc

§  factors = this realisation + several looming health crises

§  renewed = back on the map

§  natural medicinal compounds = useful compounds in nature

=> Đáp án: C

15. how recent technological advances have made insect research easier

Fortunately, it is now possible to snip out the stretches of the insects DNA that carry the codes for the interesting compounds and insert them into cell lines that allow larger quantities to be produced.

Bài đọc – Đoạn H

So sánh những cụm từ trong câu hỏi và bài đọc

§  recent technological advances = snip out the stretches of the insects DNA + insert them into cell lines

=> Đáp án: H

16. examples of animals which use medicinal substances from nature

You only have to look at other primates – such as the capuchin monkeys who rub themselves with toxin-oozing millipedes to deter mosquitoes, or the chimpanzees who use noxious forest plants to rid themselves of intestinal parasites — to realise that our ancient ancestors too probably had a basic grasp of medicine.

Bài đọc – Đoạn A

So sánh những cụm từ trong câu hỏi và bài đọc

§  animals = capuchin monkeys + chimpanzees

§  use medicinal substances from nature = toxin-oozing millipedes + noxious forest plants

=> Đáp án: A

17. reasons why it is challenging to use insects in drug research

Why is it that insects have received relatively little attention in bioprospecting? Firstly, there are so many insects that, without some manner of targeted approach, investigating this huge variety of species is a daunting task. Secondly, insects are generally very small, and the glands inside them that secrete potentially useful compounds are smaller still. This can make it difficult to obtain sufficient quantities of the compound for subsequert testing. Thirdly, although we consider insects to be everywhere, the reality of this ubiquity is vast numbers of a few extremely common species.

Bài đọc – Đoạn F

So sánh những cụm từ trong câu hỏi và bài đọc

§  use insects in drug research = bioprospecting

§  challenging = daunting task, difficult

Câu chủ đề của đoạn này” Why is it that insects have received relatively little attention in bioprospecting? sau đó liệt kê các lý do firstly, secondly, thirdly

=> Đáp án: F

18. reference to how interest in drug research may benefit wildlife

As much as I’d love to help develop a groundbreaking insect-derived medicine, my main motivation for looking at insects in this way is conservation. I sincerely believe that all species, however small and seemingly insignificant, have a right to exist for their own sake.

Bài đọc – Đoạn I

So sánh những cụm từ trong câu hỏi và bài đọc

§  how interest in drug research may benefit wildlife = help develop a groundbreaking insect-derived medicine, my main motivation for looking at insects in this way is conservation

=> Đáp án: I

19. a reason why nature-based medicines fell out of favour for a period

Then, for a while, modern pharmaceutical science moved its focus away from nature and into the laboratory, designing chemical compounds from scratch. The main cause of this shift is that although there are plenty of promising chemical compounds in nature, finding them is far from easy

Bài đọc – Đoạn B

Đoạn này có nghĩa là: Nguyên nhân chính của việc làm dược phẩm tư thiên nhiên nature -based không được quan tâm vì những thành phần tự nhiên khó tìm được.

So sánh những cụm từ trong câu hỏi và bài đọc

§  nature-based medicines fell out of favour = moved its focus away from nature

§  for a period = for a while

§  a reason = the main cause

=> Đáp án: B

20. an example of an insect-derived medicine in use at the moment

For example, alloferon, an antimicrobial compound produced by blow fly larvae, is used as an antiviral and antitumor agent in South Korea and Russia.

Bài đọc – Đoạn E

Đoạn này đề cập đến “Alloferon”, một hợp chất chống vi trùng được sản xuất bởi ấu trùng ruồi, được sử dụng như một chất chống vi rút và chống ung thư ở Hàn Quốc và Nga

=> Đáp án: E

Questions 21-22

Choose TWO letters, A-E

Write the correct letters in boxes 21 and 22 on your answer sheet.

Which TWO of the following make insects interesting for drug research?

A. the huge number of individual insects in the world

B. the variety of substances insects have developed to protect themselves

C. the potential to extract and make use of insects’ genetic codes

D. the similarities between different species of insect

E. the manageable size of most insects

Giải thích đáp án câu 21 – 22

21.

These insects have many antimicrobial compounds for dealing with pathogenic bacteria and fungi, suggesting that there is certainly potential to find many compounds that can serve as or inspire new antibiotics.

Bài đọc – Đoạn G

So sánh những cụm từ trong câu hỏi và bài đọc

§  the variety of substances insects have developed = these insects have many antimicrobial compounds

§  protect themselves = dealing with pathogenic bacteria and fungi

=> Đáp án: B. the variety of substances insects have developed to protect themselves

22.

Fortunately, it is now possible to snip out the stretches of the insects DNA that carry the codes for the interesting compounds and insert them into cell lines that allow larger quantities to be produced.

Bài đọc – Đoạn H

So sánh những cụm từ trong câu hỏi và bài đọc

§  extract = snip out

§  genetic codes = DNA

=> Đáp án: C. the potential to extract and make use of insects’ genetic codes

Questions 23-26

Complete the summary below.

Choose ONE WORD ONLY from the passage for each answer.

Write your answers in boxes 23-26 on your answer sheet.

Research at Aberystwyth University

Ross Piper and fellow zoologists at Aberystwyth University are using their expertise in 23………………………… when undertaking bioprospecting with insects. They are especially interested in the compounds that insects produce to overpower and preserve their 24…………………………. They are also interested in compounds which insects use to protect themselves from pathogenic bacteria and fungi found in their 25………………………… Piper hopes that these substances will be useful in the development of drugs such as 26……………………………

Giải thích đáp án câu 23 – 26

23. Ross Piper and fellow zoologists at Aberystwyth University are using their expertise in……………… when undertaking bioprospecting with insects

Dùng tên riêng Aberystwyth University để tìm thông tin bài đọc

My colleagues and I at Aberystwyth University in the UK have developed an approach in which we use our knowledge of ecology as a guide to target our efforts

Bài đọc – Đoạn G

So sánh những cụm từ trong câu hỏi và bài đọc

§  Ross Piper and fellow zoologists = my colleagues and I

§  using their expertise in ecology = use our knowledge of ecology

=> Từ cần điền: ecology

24. They are especially interested in the compounds that insects produce to overpower and preserve their …………………

The creatures that particularly interest us are the many insects that secrete powerful poison for subduing prey and keeping it fresh for future consumption

Bài đọc – Đoạn G

So sánh những cụm từ trong câu hỏi và bài đọc

§  compounds that insects produce = many insects that secrete powerful poison

§  overpower = subduing

§  preserve = keeping it fresh

=> Từ cần điền: prey

25. They are also interested in compounds which insects use to protect themselves from pathogenic bacteria and fungi found in their ………………………

There are even more insects that are masters of exploiting filthy habitats, such as faeces and carcasses, where they are regularly challenged by thousands of micro-organisms. These insects have many antimicrobial compounds for dealing with pathogenic bacteria and fungi, suggesting that there is certainly potential to find many compounds that can serve as or inspire new antibiotics

Bài đọc – Đoạn G

So sánh những cụm từ trong câu hỏi và bài đọc

§  protect themselves from pathogenic bacteria and fungi = dealing with pathogenic bacteria and fungi

§  found in their habitats =masters of exploiting filthy habitats

=> Từ cần điền: habitats

26. Piper hopes that these substances will be useful in the development of drugs such as ………………………..

suggesting that there is certainly potential to find many compounds that can serve as or inspire new antibiotics.

Bài đọc – Đoạn G

So sánh những cụm từ trong câu hỏi và bài đọc

§  these substances = many compounds

§  useful in the development of drugs such as antibiotics = can serve as or inspire new antibiotics

=> Từ cần điền: antibiotics