Zaprojektowanie antidotum na najbardziej jadowite meduzy świata
Podczas badania jadu meduzy pudełkowej naukowcy z Australii mogli natknąć się na potencjalne antidotum.
Zdjęcie: Jamie Seymour
Australijska meduza pudełkowa jest właścicielem przerażającego arsenału chemicznego; naukowcy uważają, że jest to jedno z najbardziej jadowitych zwierząt na ziemi.
Każda z 3-metrowych macek ma miliony tak zwanych cnidocytów, które zajmują jej powierzchnię.
Te wybuchowe komórki uwalniają mikroskopijne, wypełnione jadem strzały, które trafiają w ofiarę stworzenia - lub nieszczęśliwego człowieka.
Gdy meduza wyda swój jad, trucizna powoduje śmierć tkanek lub martwicę i silny ból.
Relacja z pierwszej ręki opisuje, jak po użądleniu jedna z ofiar „pomyślała, że rekin złapał mnie za prawą nogę”.
Jeśli biorca otrzyma wystarczająco dużą dawkę, jad może spowodować zatrzymanie akcji serca i śmierć w ciągu kilku minut.
Obecnie nie ma niezawodnego sposobu na powstrzymanie działania tego jadu meduzy, ale naukowcy chcą zrozumieć, jak on działa i, co najważniejsze, w jaki sposób mogą powstrzymać jego niszczycielską moc.
Niedawne badanie mogło utorować drogę do znalezienia antidotum. Zespół badawczy niedawno opublikował swoje ustalenia w czasopiśmie Nature Communications.
Antidotum na horyzoncie?
Meduza pudełkowa, która żyje u wybrzeży Australii i Filipin, może aktywnie pływać, osiągając prędkość ponad 7 kilometrów na godzinę. Dieta małych rybek oznacza, że często pływają one w płytszych wodach, gdzie gromadzą się również ludzie.
Obecnie nie ma skutecznego leczenia użądlenia meduzy pudełkowej; jak wyjaśniają autorzy obecnego badania: „Główną przeszkodą w opracowywaniu nowych terapii jest ograniczone molekularne zrozumienie działania jadu”.
Grupa naukowców z Charles Perkins Centre na Uniwersytecie w Sydney w Australii badała, jak działa jad tego stworzenia.
„Przyglądaliśmy się, jak działa jad, aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób powoduje ból” - wyjaśnia docent Greg Neely, jeden z kierowników badań.
Badając mechanizm, naukowcy natknęli się na możliwy sposób zablokowania działania tej silnej substancji chemicznej.
Zespół wykorzystał techniki edycji całego genomu CRISPR, aby dokładnie określić, w jaki sposób jad zabija ludzkie komórki; nazywają ten proces dysekcją molekularną.
W swoich badaniach naukowcy wykorzystali miliony ludzkich komórek, wybijając inny gen w każdej komórce. Następnie dodali jad meduzy i czekali, aby zobaczyć, które komórki przeżyją. W ten sposób mogli ustalić, które geny są niezbędne, aby jad zachował swoją śmiercionośną moc.
Korzystając z tego procesu, ustalili, że działanie jadu zależy od cholesterolu. Ma to sens: cholesterol jest głównym składnikiem błon komórkowych i głównym celem wielu innych toksyn.
Naukowcy opracowali już szereg leków, które oddziałują z cholesterolem. Naukowcy zdecydowali się przetestować istniejący lek, o którym wiedzieli również, że jest bezpieczny dla ludzi.
Najpierw przetestowali lek na komórkach ludzkich w laboratorium, a kiedy to się udało, przeszli do modelu mysiego. Co ważne, lek zapobiegał śmierci komórek, nawet jeśli naukowcy zastosowali go do 15 minut po wprowadzeniu jadu.
„Odkryliśmy, że może blokować blizny i ból związany z użądleniem przez meduzę. To jest bardzo ekscytujące ”.
Główny autor Greg Neely
Inny z głównych autorów, Raymond (Man-Tat) Lau, jest podekscytowany przyszłością tego eksperymentalnego procesu, wyjaśniając, że po raz pierwszy ktoś użył sekcji molekularnej do badania mechanizmów działania jadu.
Szerszy zakres działania bólu
Jednak to badanie jest tylko pierwszym krokiem w kierunku skutecznego antidotum. Chociaż autorzy są przekonani, że lek cholesterolowy zapobiegnie bliznowaceniu skóry i martwicy, nie jest jasne, czy zapobiegnie on również zawałowi serca.
Warto również zauważyć, że istnieje więcej niż jeden rodzaj meduzy pudełkowej. Bieżące badanie koncentrowało się na największym - Chironex fleckeri, ale jest inny, równie śmiercionośny gatunek zwany Irukandji, który ma zaledwie 1 centymetr średnicy.
„Nasz lek działa na wielką bestię. Nie wiemy jeszcze, czy działa na inne meduzy, ale wiemy, że działa na najbardziej śmiercionośną ”.
Autor badania, Greg Neely
Naukowcy chcą kontynuować swoją pracę i doprowadzić lek do etapu, na którym będzie można go sprzedać. W swoich eksperymentach podawali lek dożylnie, ale mają nadzieję zaadaptować substancję chemiczną tak, aby ludzie mogli ją stosować w sprayu.
Chociaż użądlenia meduzy pudełkowej są rzadkością, badania Neely'ego i jego zespołu mają znacznie szerszy zakres. Badają toksyczne stworzenia, mając nadzieję na głębsze zrozumienie działania bólu. Jak wyjaśnia Neely: „Większość naszej pracy jest ukierunkowana na opracowywanie nieuzależniających środków przeciwbólowych dla ludzi”.
