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Progettare un antidoto per le meduse più velenose del mondo

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Mentre si indaga sul veleno di meduse scatola, i ricercatori australiani potrebbero essersi imbattuti in un potenziale antidoto.

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La medusa box australiana è proprietaria di un terrificante arsenale chimico; gli scienziati lo considerano uno degli animali più velenosi della terra.

Ognuno dei suoi tentacoli lunghi 3 metri ha milioni di cosiddetti cnidociti che ne fissano la superficie.

Queste cellule esplosive rilasciano microscopiche freccette piene di veleno nella preda della creatura - o umano sfortunato.

Una volta che la medusa ha consegnato il suo veleno, il veleno provoca la morte dei tessuti, o necrosi, e dolore estremo.

Un resoconto di prima mano descrive come, dopo essere stato punto, "il primo pensiero di una vittima è stato che uno squalo ha preso la mia gamba destra"

Se un ricevente riceve una dose sufficiente, 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, cosa fondamentale, come possono fermare il suo potere distruttivo.

Uno studio recente potrebbe aver spianato la strada verso la ricerca di un antidoto. Il team di ricerca ha recentemente pubblicato i suoi risultati sulla rivista Nature Communications.

Un antidoto all'orizzonte?

Le meduse box, che vivono al largo delle coste dell'Australia e delle Filippine, possono nuotare attivamente, raggiungendo velocità di oltre 7 chilometri all'ora. La dieta delle creature di piccoli pesci significa che spesso nuotano in acque più basse, dove anche gli esseri umani tendono a riunirsi.

Attualmente non esiste un trattamento efficace per le punture di meduse box; come spiegano gli autori del presente 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 il funzionamento del veleno della creatura.

"Stavamo guardando come funziona il veleno, per cercare di capire meglio come provoca dolore", spiega il professore associato Greg Neely, uno dei responsabili dello studio.

Mentre indagando il meccanismo, gli scienziati si sono imbattuti in un modo possibile per bloccare l'azione di questa potente sostanza chimica.

Il team ha utilizzato le tecniche di editing del genoma intero 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. Poi, hanno aggiunto il veleno delle meduse e hanno aspettato di vedere quali cellule sono sopravvissute. In questo modo, hanno potuto accertare quali geni erano necessari perché il veleno mantenesse il suo potere letale.

Usando questo processo, hanno identificato che l'azione del veleno si basava sul colesterolo. Questo ha senso: il colesterolo è un componente principale delle membrane cellulari ed è un bersaglio 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 questo ha avuto successo, sono passati a un modello di mouse. È importante sottolineare che il farmaco previene la morte cellulare anche quando i ricercatori lo applicano fino a 15 minuti dopo l'introduzione del veleno.

"[W]e ha trovato che potrebbe bloccare i tessuti cicatrici e dolori legati alle punture di meduse. E' super eccitante"

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 ha usato la dissezione molecolare per studiare i meccanismi di funzionamento di un veleno.

Un campo di applicazione più ampio su come funziona il dolore

Questo studio è solo il primo passo verso un antidoto efficace. Anche se gli autori sono sicuri che il farmaco per il colesterolo previene le cicatrici cutanee e le necrosi, non è chiaro se previene anche l'infarto.

Vale anche la pena di notare che esiste più di un tipo di meduse in scatola. L'attuale studio si è concentrato sul più grande - Chironex fleckeri, ma c'è un'altra specie, altrettanto mortale, chiamata Irukandji, che ha un diametro di appena 1 centimetro.

"La nostra droga funziona sulla bestia grossa. Non sappiamo ancora se funziona su altre meduse, ma sappiamo che funziona su quella più letale"

Autore dello studio Greg Neely

I ricercatori sono ansiosi di continuare il loro lavoro e portare il farmaco ad una fase in cui è commercializzabile. Nei loro esperimenti, hanno somministrato il farmaco per via endovenosa, ma sperano di adattare la sostanza chimica in modo che la gente possa usarla in uno spray.

Anche se le punture di meduse in scatola non sono comuni, Neely e il suo team di ricerca ha un obiettivo molto più ampio. Esaminano le 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 non additivi per gli esseri umani"