ออกแบบยาแก้พิษแมงกะพรุนที่มีพิษร้ายแรงที่สุดในโลก
ในขณะที่กำลังตรวจสอบพิษแมงกะพรุนกล่องนักวิจัยในออสเตรเลียอาจสะดุดกับยาแก้พิษที่อาจเกิดขึ้น
เครดิตรูปภาพ: Jamie Seymour
แมงกะพรุนกล่องออสเตรเลียเป็นเจ้าของคลังแสงเคมีที่น่ากลัว นักวิทยาศาสตร์ถือว่ามันเป็นสัตว์ที่มีพิษร้ายแรงที่สุดชนิดหนึ่งในโลก
หนวดยาว 3 เมตรแต่ละเส้นมีสิ่งที่เรียกว่า cnidocytes นับล้านที่ยึดพื้นผิวของมัน
เซลล์ที่ระเบิดได้เหล่านี้จะปล่อยลูกดอกที่เต็มไปด้วยพิษด้วยกล้องจุลทรรศน์ใส่เหยื่อของสิ่งมีชีวิตหรือมนุษย์ผู้โชคร้าย
เมื่อแมงกะพรุนส่งพิษไปแล้วพิษจะทำให้เนื้อเยื่อตายหรือเนื้อร้ายและเจ็บปวดอย่างมาก
บัญชีผู้ใช้โดยตรงอธิบายว่าหลังจากถูกต่อยเหยื่อรายหนึ่ง“ ความคิดแรกคือฉลามจับขาขวาของฉัน”
หากผู้รับได้รับในปริมาณมากพอพิษอาจทำให้หัวใจหยุดเต้นและเสียชีวิตได้ภายในไม่กี่นาที
ปัจจุบันไม่มีวิธีที่เชื่อถือได้ในการหยุดยั้งการกระทำของพิษแมงกะพรุนนี้ แต่นักวิจัยต้องการที่จะเข้าใจว่ามันทำงานอย่างไรและที่สำคัญคือพวกมันจะหยุดพลังทำลายล้างของมันได้อย่างไร
การศึกษาล่าสุดอาจปูทางไปสู่การค้นหายาแก้พิษ ทีมวิจัยเพิ่งเผยแพร่ผลการวิจัยในวารสาร การสื่อสารธรรมชาติ.
ยาแก้พิษบนขอบฟ้า?
แมงกะพรุนกล่องซึ่งอาศัยอยู่นอกชายฝั่งออสเตรเลียและฟิลิปปินส์สามารถว่ายน้ำได้อย่างคล่องแคล่วด้วยความเร็วมากกว่า 7 กิโลเมตรต่อชั่วโมง อาหารของสิ่งมีชีวิตของปลาตัวเล็กหมายความว่าพวกมันมักจะว่ายน้ำในน้ำที่ตื้นกว่าซึ่งมนุษย์มักจะไปรวมตัวกัน
ปัจจุบันยังไม่มีวิธีการรักษาที่ได้ผลสำหรับแมงกะพรุนกล่อง ดังที่ผู้เขียนของการศึกษาในปัจจุบันอธิบายว่า“ อุปสรรคสำคัญในการพัฒนาวิธีการรักษาใหม่ ๆ คือความเข้าใจในระดับโมเลกุลที่ จำกัด เกี่ยวกับการออกฤทธิ์ของพิษ”
กลุ่มนักวิจัยจาก Charles Perkins Center ที่มหาวิทยาลัยซิดนีย์ในออสเตรเลียได้ศึกษาวิธีการทำงานของพิษของสิ่งมีชีวิต
“ เรากำลังดูว่าพิษทำงานอย่างไรเพื่อพยายามทำความเข้าใจให้ดีขึ้นว่ามันทำให้เกิดความเจ็บปวดได้อย่างไร” รองศาสตราจารย์ Greg Neely หนึ่งในผู้นำการศึกษาอธิบาย
ในขณะที่ตรวจสอบกลไกนี้นักวิทยาศาสตร์พบวิธีที่เป็นไปได้ในการสกัดกั้นการกระทำของสารเคมีที่มีศักยภาพนี้
ทีมงานใช้เทคนิคการแก้ไขจีโนมทั้งหมดของ CRISPR เพื่อระบุว่าพิษฆ่าเซลล์ของมนุษย์ได้อย่างไร พวกเขาอ้างถึงกระบวนการดังกล่าวเป็นการผ่าโมเลกุล
ในการศึกษาของพวกเขานักวิทยาศาสตร์ได้ใช้เซลล์ของมนุษย์หลายล้านเซลล์โดยทำให้ยีนที่แตกต่างกันออกไปในแต่ละเซลล์ จากนั้นจึงเพิ่มพิษแมงกะพรุนและรอดูว่าเซลล์ใดรอดชีวิต ด้วยวิธีนี้พวกเขาสามารถตรวจสอบได้ว่ายีนใดที่จำเป็นสำหรับพิษในการรักษาอำนาจที่ร้ายแรง
เมื่อใช้กระบวนการนี้พวกเขาพบว่าการกระทำของพิษขึ้นอยู่กับคอเลสเตอรอล สิ่งนี้สมเหตุสมผล: คอเลสเตอรอลเป็นองค์ประกอบหลักของเยื่อหุ้มเซลล์และเป็นเป้าหมายหลักสำหรับสารพิษอื่น ๆ
นักวิทยาศาสตร์ได้ออกแบบยาหลายชนิดที่ทำปฏิกิริยากับคอเลสเตอรอลแล้ว นักวิจัยเลือกที่จะทดสอบยาที่มีอยู่ซึ่งพวกเขารู้ว่าปลอดภัยสำหรับมนุษย์
ขั้นแรกพวกเขาทดสอบยากับเซลล์ของมนุษย์ในห้องปฏิบัติการและเมื่อทำได้สำเร็จพวกเขาก็ย้ายไปใช้แบบจำลองเมาส์ ที่สำคัญยานี้สามารถป้องกันการตายของเซลล์ได้แม้ว่านักวิจัยจะใช้ยานี้ได้ถึง 15 นาทีหลังจากที่พวกเขาได้รับพิษ
“ [W] พบว่ามันสามารถปิดกั้นเนื้อเยื่อที่เป็นแผลเป็นและความเจ็บปวดที่เกี่ยวข้องกับแมงกะพรุนต่อยได้ มันน่าตื่นเต้นมาก”
ผู้เขียนนำ Greg Neely
Raymond (Man-Tat) Lau ผู้เขียนนำอีกคนรู้สึกตื่นเต้นกับอนาคตของกระบวนการทดลองนี้โดยอธิบายว่านี่เป็นครั้งแรกที่ทุกคนใช้การผ่าโมเลกุลเพื่อศึกษากลไกการทำงานของพิษ
ขอบเขตที่กว้างขึ้นเกี่ยวกับวิธีการทำงานของความเจ็บปวด
อย่างไรก็ตามการศึกษานี้เป็นเพียงขั้นตอนแรกในการใช้ยาแก้พิษที่มีประสิทธิภาพ แม้ว่าผู้เขียนจะมั่นใจว่ายาลดคอเลสเตอรอลจะป้องกันการเกิดแผลเป็นที่ผิวหนังและเนื้อร้ายได้ แต่ก็ยังไม่ชัดเจนว่าจะป้องกันอาการหัวใจวายได้หรือไม่
นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสังเกตว่ามีแมงกะพรุนกล่องมากกว่าหนึ่งชนิด การศึกษาในปัจจุบันมุ่งเน้นไปที่การศึกษาที่ใหญ่ที่สุด - Chironex fleckeriแต่ยังมีอีกสายพันธุ์ที่อันตรายไม่แพ้กันที่เรียกว่า Irukandji ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 1 เซนติเมตร
“ ยาของเราใช้ได้ผลกับสัตว์ร้ายตัวใหญ่ เรายังไม่รู้ว่ามันใช้ได้กับแมงกะพรุนตัวอื่นหรือเปล่า แต่เรารู้ว่ามันใช้ได้ผลกับแมงกะพรุนที่อันตรายที่สุด”
ผู้เขียนศึกษา Greg Neely
นักวิจัยมีความกระตือรือร้นที่จะทำงานต่อไปและนำยาไปสู่ขั้นตอนที่เป็นที่ต้องการของตลาด ในการทดลองของพวกเขาพวกเขาให้ยาทางหลอดเลือดดำ แต่พวกเขาหวังว่าจะปรับตัวของสารเคมีเพื่อให้ผู้คนสามารถใช้ในสเปรย์ได้
แม้ว่าการต่อยของแมงกะพรุนกล่องจะเป็นเรื่องแปลก แต่การวิจัยของ Neely และทีมงานของเขาก็ให้ความสำคัญในวงกว้างมากขึ้น พวกเขาตรวจสอบสิ่งมีชีวิตที่เป็นพิษโดยหวังว่าจะพัฒนาความเข้าใจให้ลึกซึ้งยิ่งขึ้นว่าความเจ็บปวดทำงานอย่างไร ดังที่นีลีอธิบายว่า“ งานส่วนใหญ่ของเรามุ่งเป้าไปที่การพัฒนายาแก้ปวดที่ไม่ทำให้เสพติดสำหรับมนุษย์”
