Oblikovanje protistrupa za najbolj strupene meduze na svetu
Med raziskovanjem strupenega strupa meduz so raziskovalci v Avstraliji morda naleteli na potencialni protistrup.
Zasluga za podobo: Jamie Seymour
Avstralska škatlasta meduza je lastnica grozljivega kemičnega arzenala; znanstveniki menijo, da je ena najbolj strupenih živali na svetu.
Vsaka od svojih 3 metrov dolgih lovk ima na milijone tako imenovanih cnidocitov, ki trpijo njegovo površino.
Te eksplozivne celice v plen bitja - ali nesrečnega človeka - sprostijo mikroskopske puščice, napolnjene s strupom.
Ko meduza odda strup, strup povzroči odmiranje tkiva ali nekrozo in hudo bolečino.
Iz prve roke je opisano, kako je bila ena žrtva po piku "prva misel, da me je morski pes prijel za desno nogo".
Če prejemnik prejme dovolj velik odmerek, lahko strup v nekaj minutah povzroči srčni zastoj in smrt.
Trenutno ni nobenega zanesljivega načina za zaustavitev delovanja tega strupa meduz, vendar raziskovalci želijo razumeti, kako deluje in, kar je ključno, kako lahko ustavijo njegovo uničujočo moč.
Nedavna študija je morda utrla pot iskanju protistrupa. Raziskovalna skupina je nedavno objavila svoje ugotovitve v reviji Nature Communications.
Protistrup na obzorju?
Škatlasta meduza, ki živi ob obali Avstralije in Filipinov, lahko aktivno plava in doseže hitrost več kot 7 kilometrov na uro. Prehrana majhnih rib teh bitij pomeni, da pogosto plavajo v plitvejših vodah, kjer se tudi ljudje pogosto zbirajo.
Trenutno ni učinkovitega zdravljenja pikov meduz; kot pojasnjujejo avtorji sedanje študije, "glavna ovira pri razvoju novih terapij je omejeno molekularno razumevanje delovanja strupa."
Skupina raziskovalcev iz centra Charles Perkins na univerzi v Sydneyju v Avstraliji preučuje, kako deluje strup bitja.
"Preučevali smo, kako strup deluje, da bi bolje razumeli, kako povzroča bolečino," pojasnjuje izredni profesor Greg Neely, eden od voditeljev študije.
Med raziskovanjem mehanizma so znanstveniki naleteli na možen način, kako blokirati delovanje te močne kemikalije.
Ekipa je uporabila tehnike urejanja celotnega genoma CRISPR, da bi natančno ugotovila, kako strup ubija človeške celice; postopek označujejo kot molekularno disekcijo.
V svoji študiji so znanstveniki uporabili milijone človeških celic in v vsaki celici izločili drugačen gen. Nato so dodali strup meduz in čakali, katere celice so preživele. Na ta način bi lahko ugotovili, kateri geni so nujni, da strup ohrani svojo smrtonosno moč.
S tem postopkom so ugotovili, da je delovanje strupa odvisno od holesterola. To je smiselno: holesterol je glavna sestavina celičnih membran in je glavna tarča mnogih drugih toksinov.
Znanstveniki so že zasnovali številna zdravila, ki vplivajo na holesterol. Raziskovalci so se odločili za testiranje obstoječega zdravila, za katerega so tudi vedeli, da je varno za ljudi.
Najprej so zdravilo preizkusili na človeških celicah v laboratoriju, in ko je bilo to uspešno, so se preselili na mišji model. Pomembno je, da je zdravilo preprečilo celično smrt, tudi če so ga raziskovalci uporabili do 15 minut po vnosu strupa.
»[U] eli smo, da lahko blokira brazgotinjenje tkiva in bolečino zaradi pikov meduz. To je zelo razburljivo. "
Vodilni avtor Greg Neely
Drugi vodilni avtor, Raymond (Man-Tat) Lau, je navdušen nad prihodnostjo tega eksperimentalnega procesa in pojasnjuje, kako prvič kdo uporablja molekularno disekcijo za proučevanje mehanizmov delovanja strupa.
Širši obseg o tem, kako bolečina deluje
Ta študija pa je le prvi korak k učinkovitemu protistrupu. Čeprav so avtorji prepričani, da bo zdravilo s holesterolom preprečilo brazgotinjenje kože in nekrozo, ni jasno, ali bo preprečilo tudi srčni napad.
Prav tako je treba omeniti, da obstaja več kot ena vrsta škrlatnih meduz. Sedanja študija se je osredotočila na največjo - Chironex fleckeri, obstaja pa še ena, prav tako smrtonosna vrsta, imenovana Irukandji, ki ima premer le 1 centimeter.
»Naše zdravilo deluje na veliko zver. Zaenkrat še ne vemo, ali deluje na druge meduze, vemo pa, da deluje na najbolj smrtonosno. "
Avtor študije Greg Neely
Raziskovalci želijo nadaljevati svoje delo in odpeljati zdravilo do stopnje, ko je tržno. V svojih poskusih so zdravilo dajali intravensko, vendar upajo, da bodo kemikalijo prilagodili tako, da jo bodo ljudje lahko uporabljali v razpršilu.
Čeprav so piki škrlatnih meduz občasni, imajo Neely in raziskave njegove ekipe veliko širši poudarek. Preučujejo strupena bitja v upanju, da bodo poglobili razumevanje delovanja bolečine. Kot pojasnjuje Neely, "je večina našega dela usmerjena v razvoj zdravil, ki ne povzročajo zasvojenosti za ljudi."
