Design af en modgift til verdens mest giftige vandmænd
Mens man undersøger giftmænd fra vandmænd, kan forskere i Australien have snublet over en potentiel modgift.
Billedkredit: Jamie Seymour
Den australske æske vandmand er ejeren af et skræmmende kemisk arsenal; forskere betragter det som et af de giftigste dyr på jorden.
Hver af sine 3 meter lange tentakler har millioner af såkaldte cnidocytter, der studer overfladen.
Disse eksplosive celler frigiver mikroskopiske giftfyldte pile i skabningens bytte - eller uheldige mennesker.
Når vandmændene har leveret sit gift, forårsager giften vævsdød eller nekrose og ekstrem smerte.
En førstehånds redegørelse beskriver, hvordan et offer efter at være blevet stukket, "den første tanke var, at en haj havde taget mit højre ben."
Hvis en modtager får en stor nok dosis, kan giften forårsage hjertestop og død inden for få minutter.
I øjeblikket er der ingen pålidelig måde at standse dette vandmænds gift, men forskere er ivrige efter at forstå, hvordan det fungerer, og afgørende, hvordan de kan stoppe dets destruktive magt.
En nylig undersøgelse kan have banet vejen mod at finde en modgift. Forskergruppen offentliggjorde for nylig sine resultater i tidsskriftet Naturkommunikation.
Modgift i horisonten?
Boksen vandmænd, der lever ud for Australiens og Filippinerne, kan aktivt svømme og nå hastigheder på mere end 7 kilometer i timen. Skabningenes diæt af små fisk betyder, at de ofte svømmer i lavere vand, hvor mennesker også har tendens til at samles.
I øjeblikket er der ingen effektiv behandling for vandmænd fra æsker; som forfatterne af den nuværende undersøgelse forklarer: "Den største hindring for at udvikle nye terapier er den begrænsede molekylære forståelse af gifthandling."
En gruppe forskere fra Charles Perkins Centre ved University of Sydney i Australien har undersøgt, hvordan skabningens gift fungerer.
"Vi så på, hvordan giften fungerer, for at prøve bedre at forstå, hvordan det forårsager smerte," forklarer lektor Greg Neely, en af undersøgelsens ledere.
Mens de undersøgte mekanismen, snublede forskerne over en mulig måde at blokere virkningen af dette potente kemikalie på.
Holdet brugte CRISPR helgenom redigeringsteknikker til at identificere nøjagtigt, hvordan giften dræber menneskelige celler; de henviser til processen som molekylær dissektion.
I deres undersøgelse brugte forskerne millioner af humane celler og slog et andet gen ud i hver celle. Derefter tilføjede man vandmandens gift og ventede på at se, hvilke celler der overlevede. På denne måde kunne de fastslå, hvilke gener der var nødvendige for at giftet kunne opretholde dets dødelige magt.
Ved hjælp af denne proces identificerede de, at giftets handling var afhængig af kolesterol. Dette giver mening: kolesterol er en vigtig komponent i cellemembraner og er et primært mål for mange andre toksiner.
Forskere har allerede designet et antal lægemidler, der interagerer med kolesterol. Forskerne valgte at teste et eksisterende lægemiddel, som de også vidste var sikkert for mennesker.
Først testede de stoffet på humane celler i laboratoriet, og da dette lykkedes, flyttede de til en musemodel. Det er vigtigt, at stoffet forhindrede celledød, selv når forskerne anvendte det op til 15 minutter efter at de havde introduceret giftet.
”[Vi] fandt, at det kunne blokere vævsardannelse og smerter relateret til vandmændssting. Det er super spændende. ”
Hovedforfatter Greg Neely
En anden af hovedforfatterne, Raymond (Man-Tat) Lau, er begejstret for fremtiden for denne eksperimentelle proces og forklarer, hvordan dette er første gang nogen bruger molekylær dissektion til at studere mekanismerne for, hvordan et gift fungerer.
Et bredere omfang af, hvordan smerte fungerer
Denne undersøgelse er dog kun det første skridt mod en effektiv modgift. Selvom forfatterne er sikre på, at kolesterolmedicinet vil forhindre hudardannelse og nekrose, er det ikke klart, om det også vil forhindre hjerteanfald.
Det er også værd at bemærke, at der er mere end en type vandmænd. Den aktuelle undersøgelse fokuserede på den største - Chironex fleckeri, men der er en anden, lige så dødelig art kaldet Irukandji, som kun er 1 centimeter i diameter.
”Vores stof virker på det store udyr. Vi ved endnu ikke, om det fungerer på andre vandmænd, men vi ved, at det fungerer på den mest dødbringende. "
Studieforfatter Greg Neely
Forskerne er ivrige efter at fortsætte deres arbejde og tage stoffet til et stadium, hvor det kan markedsføres. I deres eksperimenter administrerede de stoffet intravenøst, men de håber at tilpasse kemikaliet, så folk kan bruge det i en spray.
Selvom æggestikker er usædvanlige, har Neely og hans teams forskning et meget bredere fokus. De undersøger giftige væsner i håb om at udvikle en dybere forståelse af, hvordan smerte fungerer. Som Neely forklarer, "Det meste af vores arbejde er rettet mod at udvikle ikke-vanedannende smertestillende midler til mennesker."
