Progettare un antidoto per le meduse più velenose del mondo
Durante le indagini sul veleno delle meduse in scatola, i ricercatori in Australia potrebbero essere incappati in un potenziale antidoto.
Credito immagine: Jamie Seymour
La medusa scatola australiana è proprietaria di un terrificante arsenale chimico; gli scienziati lo considerano uno degli animali più velenosi sulla terra.
Ciascuno dei suoi tentacoli lunghi 3 metri ha milioni di cosiddetti cnidociti che ne costellano la superficie.
Queste cellule esplosive rilasciano dardi microscopici pieni di veleno nella preda della creatura - o sfortunato essere umano.
Una volta che la medusa ha consegnato il suo veleno, il veleno provoca la morte dei tessuti, o necrosi, e dolore estremo.
Un racconto di prima mano descrive come, dopo essere stata punto, il "primo pensiero di una vittima è stato che uno squalo mi avesse preso la gamba destra".
Se un ricevente riceve una dose abbastanza grande, il veleno può causare arresto cardiaco e morte in pochi minuti.
Attualmente, non esiste un modo affidabile per fermare l'azione di questo veleno di medusa, ma i ricercatori sono ansiosi di capire come funziona e, soprattutto, come possono fermare il suo potere distruttivo.
Uno studio recente potrebbe aver aperto la strada alla ricerca di un antidoto. Il team di ricerca ha recentemente pubblicato i suoi risultati sulla rivista Nature Communications.
Antidoto all'orizzonte?
La medusa scatola, che vive al largo delle coste dell'Australia e delle Filippine, può nuotare attivamente, raggiungendo velocità di oltre 7 chilometri all'ora. La dieta delle creature di piccoli pesci significa che spesso nuotano in acque meno profonde dove anche gli esseri umani tendono a riunirsi.
Attualmente, non esiste un trattamento efficace per le punture di medusa di scatola; come spiegano gli autori dell'attuale studio, "Il principale ostacolo allo sviluppo di nuove terapie è la limitata comprensione molecolare dell'azione del veleno".
Un gruppo di ricercatori del Charles Perkins Centre dell'Università di Sydney in Australia ha studiato come funziona il veleno della creatura.
"Stavamo esaminando come funziona il veleno, per cercare di capire meglio come provoca dolore", spiega il professore associato Greg Neely, uno dei responsabili dello studio.
Mentre studiavano il meccanismo, gli scienziati si sono imbattuti in un possibile modo per bloccare l'azione di questa potente sostanza chimica.
Il team ha utilizzato le tecniche di editing dell'intero genoma CRISPR per identificare esattamente come il veleno uccide le cellule umane; si riferiscono al processo come dissezione molecolare.
Nel loro studio, gli scienziati hanno utilizzato milioni di cellule umane, eliminando un gene diverso in ogni cellula. Quindi, hanno aggiunto il veleno di medusa e hanno aspettato di vedere quali cellule sono sopravvissute. In questo modo, hanno potuto accertare quali geni erano necessari affinché il veleno mantenga il suo potere letale.
Utilizzando questo processo, hanno identificato che l'azione del veleno dipendeva dal colesterolo. Questo ha senso: il colesterolo è un componente importante delle membrane cellulari ed è un obiettivo primario per molte altre tossine.
Gli scienziati hanno già progettato una serie di farmaci che interagiscono con il colesterolo. I ricercatori hanno scelto di testare un farmaco esistente che sapevano anche essere sicuro per gli esseri umani.
In primo luogo, hanno testato il farmaco su cellule umane in laboratorio e, quando ha avuto successo, sono passati a un modello murino. È importante sottolineare che il farmaco ha impedito la morte cellulare anche quando i ricercatori lo hanno applicato fino a 15 minuti dopo aver introdotto il veleno.
“[Abbiamo] scoperto che potrebbe bloccare le cicatrici e il dolore dei tessuti legati alle punture di medusa. È super eccitante. "
L'autore principale Greg Neely
Un altro degli autori principali, Raymond (Man-Tat) Lau, è entusiasta del futuro di questo processo sperimentale, spiegando come questa sia la prima volta che qualcuno utilizza la dissezione molecolare per studiare i meccanismi di come funziona un veleno.
Un ambito più ampio su come funziona il dolore
Tuttavia, questo studio è solo il primo passo verso un antidoto efficace. Sebbene gli autori siano fiduciosi che il farmaco per il colesterolo prevenga le cicatrici e la necrosi della pelle, non è chiaro se prevenga anche l'infarto.
Vale anche la pena notare che esiste più di un tipo di medusa scatola. L'attuale studio si è concentrato sul più grande - Chironex fleckeri, ma esiste un'altra specie ugualmente mortale chiamata Irukandji, che ha un diametro di appena 1 centimetro.
“Il nostro farmaco agisce sulla grande bestia. Non sappiamo ancora se funziona su altre meduse, ma sappiamo che funziona su quella più mortale ".
L'autore dello studio Greg Neely
I ricercatori desiderano continuare il loro lavoro e portare il farmaco a una fase in cui sia commercializzabile. Nei loro esperimenti, hanno somministrato il farmaco per via endovenosa, ma sperano di adattare la sostanza chimica in modo che le persone possano usarla in uno spray.
Sebbene le punture di medusa scatola siano rare, la ricerca di Neely e del suo team ha un focus molto più ampio. Esaminano creature tossiche, sperando di sviluppare una comprensione più profonda di come funziona il dolore. Come spiega Neely, "La maggior parte del nostro lavoro è diretto allo sviluppo di antidolorifici per gli esseri umani che non creano dipendenza".
