Designa en motgift för världens giftigaste maneter
Forskare i Australien kan ha snubblat över en potentiell motgift medan de undersöker giftmanet.
Bildkredit: Jamie Seymour
Den australiska boxmaneten är ägaren till en skrämmande kemisk arsenal; forskare anser att det är ett av de giftigaste djuren på jorden.
Var och en av dess 3 meter långa tentakler har miljontals så kallade cnidocyter som tappar dess yta.
Dessa explosiva celler släpper ut mikroskopiska giftfyllda pilar i varelsens byte - eller olycklig människa.
När maneten har levererat sitt gift orsakar giftet vävnadsdöd eller nekros och extrem smärta.
En förstahandsrapport beskriver hur ett offer efter att ha blivit stickat, "första tanken var att en haj hade tagit mitt högra ben."
Om en mottagare får en tillräckligt stor dos kan giftet orsaka hjärtstopp och död inom några minuter.
För närvarande finns det inget tillförlitligt sätt att stoppa detta manetgift, men forskare är angelägna om att förstå hur det fungerar och, avgörande, hur de kan stoppa dess destruktiva kraft.
En ny studie kan ha banat väg för att hitta en motgift. Forskargruppen publicerade nyligen sina resultat i tidskriften Naturkommunikation.
Motgift i horisonten?
Lådmaneterna, som lever utanför Australiens och Filippinernas kust, kan simma aktivt och nå hastigheter på mer än 7 kilometer i timmen. Varelsernas diet av liten fisk innebär att de ofta simmar i grundare vatten där människor också tenderar att samlas.
För närvarande finns det ingen effektiv behandling för boxmaneter. som författarna till den aktuella studien förklarar, "Det största hindret för att utveckla nya terapier är den begränsade molekylära förståelsen av giftverkan."
En grupp forskare från Charles Perkins Centre vid University of Sydney i Australien har studerat hur varelsen fungerar.
"Vi tittade på hur giften fungerar, för att försöka bättre förstå hur det orsakar smärta", förklarar docent Greg Neely, en av studiens ledare.
Under undersökningen av mekanismen snubblade forskarna över ett möjligt sätt att blockera verkan av denna potenta kemikalie.
Teamet använde CRISPR helgenomredigeringsmetoder för att identifiera exakt hur giften dödar mänskliga celler; de hänvisar till processen som molekylär dissektion.
I sin studie använde forskarna miljontals mänskliga celler och slog ut en annan gen i varje cell. Sedan lade de till manetgiften och väntade på att se vilka celler som överlevde. På detta sätt kunde de fastställa vilka gener som var nödvändiga för att giften skulle behålla sin dödliga kraft.
Med hjälp av denna process identifierade de att giften verkade förlita sig på kolesterol. Detta är vettigt: kolesterol är en viktig komponent i cellmembran och är ett primärt mål för många andra toxiner.
Forskare har redan designat ett antal läkemedel som interagerar med kolesterol. Forskarna valde att testa ett befintligt läkemedel som de också visste var säkra för människor.
Först testade de läkemedlet på humana celler i laboratoriet, och när detta lyckades flyttade de till en musmodell. Viktigt är att läkemedlet förhindrade celldöd även när forskarna använde det upp till 15 minuter efter att de hade infört giftet.
”[Vi] fann att det kunde blockera vävnadsärrbildning och smärta relaterad till manetstick. Det är superspännande. ”
Huvudförfattare Greg Neely
En annan av huvudförfattarna, Raymond (Man-Tat) Lau, är glada över framtiden för denna experimentella process och förklarar hur detta är första gången någon använder molekylär dissektion för att studera mekanismerna för hur ett gift fungerar.
Ett bredare omfång om hur smärta fungerar
Denna studie är dock bara det första steget mot en effektiv motgift. Även om författarna är övertygade om att kolesterolläkemedlet kommer att förhindra ärrbildning och nekros i huden är det inte klart om det också kommer att förhindra hjärtinfarkt.
Det är också värt att notera att det finns mer än en typ av boxmaneter. Den aktuella studien fokuserade på den största - Chironex fleckeri, men det finns en annan, lika dödlig art som heter Irukandji, som bara är 1 centimeter i diameter.
”Vårt läkemedel fungerar på det stora odjuret. Vi vet ännu inte om det fungerar på andra maneter, men vi vet att det fungerar på den mest dödliga. "
Studieförfattare Greg Neely
Forskarna är angelägna om att fortsätta sitt arbete och ta läkemedlet till ett stadium där det kan säljas. I sina experiment administrerade de läkemedlet intravenöst, men de hoppas kunna anpassa kemikalien så att människor kan använda den i en spray.
Även om boxmanetstick är ovanliga har Neely och hans teams forskning ett mycket bredare fokus. De undersöker giftiga varelser i hopp om att utveckla en djupare förståelse för hur smärta fungerar. Som Neely förklarar, ”Det mesta av vårt arbete är inriktat på att utveckla icke-beroendeframkallande smärtstillande medel för människor.”
