Designe en motgift for verdens giftigste maneter
Mens forskere i boksen manet gift, kan forskere i Australia ha snublet over en potensiell motgift.
Bildekreditt: Jamie Seymour
Den australske bokmaneten er eieren av et skremmende kjemisk arsenal; forskere anser det for å være et av de giftigste dyrene på jorden.
Hver av sine 3 meter lange tentakler har millioner av såkalte cnidocytter som studer overflaten.
Disse eksplosive cellene frigjør mikroskopiske giftfylte piler i skapningens byttedyr - eller uheldig menneske.
Når maneten har levert giften, forårsaker giften vevsdød eller nekrose og ekstrem smerte.
En førstehåndsberetning beskriver hvordan et offer, etter å ha blitt stukket, «tenkte først at en hai hadde tatt mitt høyre ben.»
Hvis en mottaker får en stor nok dose, kan giften forårsake hjertestans og død i løpet av få minutter.
Foreløpig er det ingen pålitelig måte å stoppe handlingen av dette manetgiften, men forskere er opptatt av å forstå hvordan det fungerer, og avgjørende for hvordan de kan stoppe dets destruktive kraft.
En nylig studie kan ha banet vei for å finne motgift. Forskerteamet publiserte nylig funnene i tidsskriftet Naturkommunikasjon.
Motgift i horisonten?
Boksen maneter, som lever utenfor kysten av Australia og Filippinene, kan svømme aktivt og nå hastigheter på mer enn 7 kilometer i timen. Skapenes diett av småfisk betyr at de ofte svømmer i grunnere vann der mennesker også har en tendens til å samles.
Foreløpig er det ingen effektiv behandling for maneter i boksen; som forfatterne av den nåværende studien forklarer: "Den største hindringen for å utvikle nye terapier er den begrensede molekylære forståelsen av gifthandling."
En gruppe forskere fra Charles Perkins Centre ved University of Sydney i Australia har studert hvordan giftet til skapningen fungerer.
"Vi så på hvordan giftet fungerer, for å prøve å forstå bedre hvordan det forårsaker smerte," forklarer lektor Greg Neely, en av studiens leder.
Mens de undersøkte mekanismen, snublet forskerne over en mulig måte å blokkere virkningen av dette potente kjemikaliet.
Teamet brukte CRISPR hele genomredigeringsteknikker for å identifisere nøyaktig hvordan giften dreper menneskelige celler; de refererer til prosessen som molekylær disseksjon.
I studien brukte forskerne millioner av menneskelige celler og slo ut et annet gen i hver celle. Deretter la de til manetgiften og ventet på å se hvilke celler som overlevde. På denne måten kunne de fastslå hvilke gener som var nødvendige for at giften skulle opprettholde sin dødelige kraft.
Ved å bruke denne prosessen identifiserte de at giftet til handling var avhengig av kolesterol. Dette er fornuftig: kolesterol er en hovedkomponent i cellemembraner og er et primært mål for mange andre giftstoffer.
Forskere har allerede designet en rekke medisiner som interagerer med kolesterol. Forskerne valgte å teste et eksisterende legemiddel som de også visste var trygt for mennesker.
Først testet de stoffet på humane celler i laboratoriet, og da dette lyktes, flyttet de til en musemodell. Det er viktig at stoffet forhindret celledød selv når forskerne brukte det opptil 15 minutter etter at de hadde introdusert giften.
“[Vi] fant at det kunne blokkere arrdannelse i vev og smerter relatert til manetstikk. Det er veldig spennende. ”
Hovedforfatter Greg Neely
En annen av hovedforfatterne, Raymond (Man-Tat) Lau, er spent på fremtiden for denne eksperimentelle prosessen og forklarer hvordan dette er første gang noen bruker molekylær disseksjon for å studere mekanismene for hvordan et gift fungerer.
Et bredere omfang om hvordan smerte fungerer
Denne studien er imidlertid bare det første skrittet mot en effektiv motgift. Selv om forfatterne er sikre på at kolesterolmedikamentet vil forhindre arrdannelse og nekrose i huden, er det ikke klart om det også vil forhindre hjerteinfarkt.
Det er også verdt å merke seg at det finnes mer enn en type bokmaneter. Den nåværende studien fokuserte på den største - Chironex fleckeri, men det er en annen, like dødelig art kalt Irukandji, som bare er 1 centimeter i diameter.
“Legemidlet vårt virker på det store dyret. Vi vet ikke om det fungerer på andre maneter, men vi vet at det fungerer på den mest dødelige. "
Studieforfatter Greg Neely
Forskerne er opptatt av å fortsette sitt arbeid og ta stoffet til et stadium der det er omsettelig. I eksperimentene administrerte de stoffet intravenøst, men de håper å tilpasse kjemikaliet slik at folk kan bruke det i en spray.
Selv om broddmanetstikk er uvanlig, har Neely og teamets forskning et mye bredere fokus. De undersøker giftige skapninger i håp om å utvikle en dypere forståelse av hvordan smerte fungerer. Som Neely forklarer, "Det meste av arbeidet vårt er rettet mot å utvikle ikke-vanedannende smertestillende midler for mennesker."
