Разработка противоядия от самых ядовитых медуз в мире
Исследуя яд коробчатой медузы, исследователи в Австралии, возможно, наткнулись на потенциальное противоядие.
Изображение предоставлено: Джейми Сеймур
Австралийская коробчатая медуза - обладательница ужасающего химического арсенала; ученые считают его одним из самых ядовитых животных на Земле.
На поверхности каждого из его трехметровых щупалец находятся миллионы так называемых книдоцитов.
Эти взрывоопасные клетки выпускают микроскопические стрелы, наполненные ядом, в жертву существа или несчастного человека.
Как только медуза доставила свой яд, яд вызывает отмирание или некроз тканей и сильную боль.
Из первых рук рассказывается, как после ужаливания одна жертва «первой мыслью была о том, что акула взяла меня за правую ногу».
Если реципиент получит достаточно большую дозу, яд может вызвать остановку сердца и смерть в течение нескольких минут.
В настоящее время нет надежного способа остановить действие этого яда медузы, но исследователи стремятся понять, как он работает, и, что особенно важно, как они могут остановить его разрушительную силу.
Недавнее исследование могло проложить путь к поиску противоядия. Исследовательская группа недавно опубликовала свои выводы в журнале. Nature Communications.
Противоядие на горизонте?
Коробчатая медуза, обитающая у берегов Австралии и Филиппин, может активно плавать, достигая скорости более 7 километров в час. Рацион этих существ, состоящий из мелких рыбок, означает, что они часто плавают на мелководье, где люди также склонны собираться.
В настоящее время не существует эффективного лечения укусов боксмедуз; как объясняют авторы настоящего исследования: «Основным препятствием для разработки новых методов лечения является ограниченное понимание действия яда на молекулярном уровне».
Группа исследователей из Центра Чарльза Перкинса при Сиднейском университете в Австралии изучает, как действует яд этого существа.
«Мы изучали, как действует яд, чтобы попытаться лучше понять, как он вызывает боль», - объясняет доцент Грег Нили, один из руководителей исследования.
Изучая механизм, ученые наткнулись на возможный способ заблокировать действие этого сильнодействующего химического вещества.
Команда использовала методы редактирования всего генома CRISPR, чтобы точно определить, как яд убивает человеческие клетки; они называют этот процесс молекулярным вскрытием.
В своем исследовании ученые использовали миллионы человеческих клеток, выбивая разные гены в каждой клетке. Затем они добавили яд медузы и стали ждать, чтобы увидеть, какие клетки выжили. Таким образом, они могли установить, какие гены необходимы яду для сохранения своей смертельной силы.
Используя этот процесс, они определили, что действие яда зависит от холестерина. В этом есть смысл: холестерин является основным компонентом клеточных мембран и является основной мишенью для многих других токсинов.
Ученые уже разработали ряд препаратов, взаимодействующих с холестерином. Исследователи решили протестировать существующее лекарство, которое, как они знали, безопасно для людей.
Сначала они испытали препарат на клетках человека в лаборатории, а когда это было успешным, они перешли на модель на мышах. Важно отметить, что препарат предотвращал гибель клеток, даже когда исследователи применяли его в течение 15 минут после введения яда.
«[Мы] обнаружили, что он может блокировать рубцевание тканей и боль, связанные с укусами медуз. Это супер захватывающе ».
Ведущий автор Грег Нили
Другой из ведущих авторов, Раймонд (Ман-Тат) Лау, взволнован будущим этого экспериментального процесса, объясняя, как это первый раз, когда кто-либо использовал молекулярное вскрытие для изучения механизмов работы яда.
Более широкий взгляд на то, как действует боль
Однако это исследование - лишь первый шаг к эффективному противоядию. Хотя авторы уверены, что лекарство от холестерина предотвратит рубцевание и некроз кожи, неясно, предотвратит ли он сердечный приступ.
Также стоит отметить, что существует более одного вида коробмедузы. Текущее исследование сосредоточено на самом крупном - Chironex fleckeri, но есть и другой, не менее смертоносный вид, называемый ируканджи, диаметром всего 1 сантиметр.
«Наш препарат действует на большого зверя. Мы еще не знаем, действует ли он на других медуз, но мы знаем, что он действует на самую смертоносную ".
Автор исследования Грег Нили
Исследователи стремятся продолжить свою работу и довести препарат до того уровня, когда он станет коммерческим. В своих экспериментах они вводили препарат внутривенно, но надеются адаптировать химическое вещество, чтобы люди могли использовать его в виде спрея.
Хотя укусы коробчатой медузы - редкость, исследования Нили и его команды имеют гораздо более широкую направленность. Они исследуют токсичных существ, надеясь глубже понять, как действует боль. Как объясняет Нили: «Большая часть нашей работы направлена на разработку не вызывающих привыкания обезболивающих для людей».
