Проектиране на противоотрова за най-отровните медузи в света
Докато разследват отровата на медузи в кутия, изследователите в Австралия може да са попаднали на потенциален антидот.
Кредит за изображение: Джейми Сиймор
Австралийската кутия медузи е собственик на ужасяващ химически арсенал; учените го смятат за едно от най-отровните животни на земята.
Всяко негово пипало с дължина 3 метра има милиони така наречени книдоцити, които засягат повърхността му.
Тези експлозивни клетки пускат микроскопични изпълнени с отрова стрели в плячката на съществото - или нещастен човек.
След като медузата достави отровата си, отровата причинява тъканна смърт или некроза и силна болка.
Разказ от първа ръка описва как, след като е бил ужилен, „първата мисъл на една жертва е, че акула ми е взела десния крак“.
Ако реципиентът получи достатъчно голяма доза, отровата може да причини сърдечен арест и смърт в рамките на минути.
Понастоящем няма надежден начин да се спре действието на тази отрова от медузи, но изследователите искат да разберат как тя действа и най-важното как могат да спрат нейната разрушителна сила.
Неотдавнашно проучване може да е проправило пътя към намирането на противоотрова. Изследователският екип наскоро публикува своите констатации в списанието Nature Communications.
Антидот на хоризонта?
Медузата-бокс, която живее край бреговете на Австралия и Филипините, може активно да плува, достигайки скорост над 7 километра в час. Диетата на малките риби на съществата означава, че те често плуват в по-плитки води, където хората също са склонни да се събират.
Понастоящем няма ефективно лечение за ужилвания от медузи в кутия; както обясняват авторите на настоящото изследване, „Основната пречка за разработването на нови терапии е ограниченото молекулярно разбиране за действието на отровата.“
Група изследователи от центъра на Чарлз Пъркинс от Университета в Сидни в Австралия изучава как работи отровата на съществото.
„Разглеждахме как работи отровата, за да се опитаме да разберем по-добре как причинява болка“, обяснява доцент Грег Нийли, един от водещите в изследването.
Докато разследваха механизма, учените се натъкнаха на възможен начин да блокират действието на този мощен химикал.
Екипът използва техники за редактиране на целия геном на CRISPR, за да идентифицира как точно отровата убива човешки клетки; те се отнасят към процеса като молекулярна дисекция.
В своето проучване учените са използвали милиони човешки клетки, нокаутирайки различен ген във всяка клетка. След това те добавиха отровата на медузи и изчакаха да видят кои клетки са оцелели. По този начин те биха могли да установят кои гени са необходими на отровата, за да запази своята смъртоносна сила.
Използвайки този процес, те установиха, че действието на отровата разчита на холестерола. Това има смисъл: холестеролът е основен компонент на клетъчните мембрани и е основна цел за много други токсини.
Учените вече са създали редица лекарства, които взаимодействат с холестерола. Изследователите са избрали да тестват съществуващо лекарство, което също са знаели, че е безопасно за хората.
Първо тестваха лекарството върху човешки клетки в лабораторията и когато това беше успешно, преминаха към модел на мишка. Важно е, че лекарството предотвратява клетъчната смърт дори когато изследователите са го прилагали до 15 минути след въвеждането на отровата.
„[W] установихме, че може да блокира белезите на тъканите и болката, свързана с ужилванията от медузи. Това е супер вълнуващо. "
Водещ автор Грег Нийли
Друг от водещите автори, Реймънд (Man-Tat) Lau, е развълнуван от бъдещето на този експериментален процес, обяснявайки как за първи път някой използва молекулярна дисекция, за да изучи механизмите на това как работи отровата.
По-широк обхват за това как действа болката
Това проучване обаче е само първата стъпка към ефективно противоотрова. Въпреки че авторите са уверени, че лекарството с холестерол ще предотврати образуването на белези по кожата и некроза, не е ясно дали ще предотврати и сърдечен удар.
Също така си струва да се отбележи, че има повече от един вид медузи от кутии. Настоящото проучване се фокусира върху най-голямото - Chironex fleckeri, но има и друг, също толкова смъртоносен вид, наречен Ируканджи, който е само 1 сантиметър в диаметър.
„Нашето лекарство действа върху големия звяр. Все още не знаем дали действа върху други медузи, но знаем, че действа върху най-смъртоносната. "
Автор на изследването Грег Нийли
Изследователите искат да продължат работата си и да вземат лекарството до етап, в който да се продава. В своите експерименти те са прилагали лекарството интравенозно, но се надяват да адаптират химикала, така че хората да могат да го използват в спрей.
Въпреки че ужилванията от медузи в кутия са необичайни, изследванията на Нили и неговия екип имат много по-широк фокус. Те изследват токсични същества, надявайки се да развият по-дълбоко разбиране за това как действа болката. Както Нийли обяснява, „по-голямата част от нашата работа е насочена към разработване на пристрастяващи болкоуспокояващи средства за хората.“
