세계에서 가장 독성이 강한 해파리에 대한 해독제 설계
상자 해파리 독을 조사하는 동안 호주의 연구원들은 잠재적 인 해독제를 발견했을 수 있습니다.
이미지 크레딧 : Jamie Seymour
호주 상자 해파리는 끔찍한 화학 무기고의 소유자입니다. 과학자들은 그것이 지구상에서 가장 독이있는 동물 중 하나라고 생각합니다.
3 미터 길이의 촉수에는 각각 표면에 박혀있는 수백만 개의 소위 cnidocytes가 있습니다.
이 폭발성 세포는 미세한 독이 채워진 다트를 생물의 먹이 또는 불행한 인간에게 방출합니다.
해파리가 독을 전달하면 독이 조직 사 또는 괴사를 일으키고 극심한 통증을 유발합니다.
쏘인 후 한 피해자의 "첫 번째 생각은 상어가 내 오른쪽 다리를 잡았다 고 생각한 것"을 직접 설명합니다.
수혜자가 충분히 많은 양을 투여 받으면 독으로 인해 몇 분 내에 심장 마비와 사망을 초래할 수 있습니다.
현재이 해파리 독의 작용을 멈출 수있는 확실한 방법은 없지만 연구자들은 그것이 어떻게 작동하는지, 그리고 결정적으로 파괴력을 막을 수있는 방법을 이해하고 싶어합니다.
최근 연구는 해독제를 찾는 길을 열었을 수 있습니다. 연구팀은 최근 연구 결과를 저널에 발표했습니다. 네이처 커뮤니케이션.
수평선에 해독제?
호주와 필리핀 해안에 서식하는 해파리는 활발하게 수영 할 수 있으며 시속 7km 이상의 속도에 도달합니다. 생물이 먹는 작은 물고기는 인간이 모이는 경향이있는 얕은 물에서 자주 수영한다는 것을 의미합니다.
현재 박스 해파리에 쏘인 것에 대한 효과적인 치료법은 없습니다. 현재 연구의 저자는“새로운 치료법을 개발하는 데있어 주요 장애물은 독 작용에 대한 분자 적 이해가 제한적이라는 것입니다.”라고 설명합니다.
호주 시드니 대학교 찰스 퍼킨스 센터의 연구팀은이 생물체의 독이 어떻게 작용하는지 연구하고 있습니다.
연구 책임자 중 한 명인 Greg Neely 부교수는“우리는 독이 어떻게 작용하는지 살펴보고 그것이 어떻게 고통을 유발하는지 더 잘 이해하려고했습니다.
메커니즘을 조사하는 동안 과학자들은이 강력한 화학 물질의 작용을 차단할 수있는 방법을 발견했습니다.
연구팀은 CRISPR 전체 게놈 편집 기술을 사용하여 독이 인간 세포를 죽이는 방법을 정확히 식별했습니다. 그들은 그 과정을 분자 해부라고 부릅니다.
그들의 연구에서 과학자들은 수백만 개의 인간 세포를 사용하여 각 세포에서 다른 유전자를 제거했습니다. 그런 다음 해파리 독을 추가하고 어떤 세포가 살아남는지 기다렸습니다. 이런 식으로 그들은 독이 치명적인 힘을 유지하는 데 필요한 유전자를 확인할 수있었습니다.
이 과정을 통해 그들은 독의 작용이 콜레스테롤에 의존한다는 것을 확인했습니다. 이것은 말이됩니다. 콜레스테롤은 세포막의 주요 구성 요소이며 다른 많은 독소의 주요 표적입니다.
과학자들은 이미 콜레스테롤과 상호 작용하는 여러 약물을 설계했습니다. 연구원들은 인간에게도 안전하다고 알고있는 기존 약물을 테스트하기로 결정했습니다.
첫째, 그들은 실험실에서 인간 세포에 대한 약물을 테스트했고 이것이 성공했을 때 그들은 마우스 모델로 옮겼습니다. 중요한 것은 연구자들이 독을 도입 한 후 15 분까지 적용했을 때에도이 약물은 세포 사멸을 막았다는 것입니다.
“[W] e는 해파리에 쏘인 것과 관련된 조직의 흉터와 통증을 차단할 수 있다는 것을 발견했습니다. 정말 신나는 일입니다.”
주 저자 Greg Neely
또 다른 주요 저자 인 Raymond (Man-Tat) Lau는이 실험 과정의 미래에 대해 흥분하여 독이 어떻게 작용하는지에 대한 메커니즘을 연구하기 위해 분자 해부를 처음으로 사용한 방법을 설명합니다.
통증이 작용하는 방식에 대한 더 넓은 범위
그러나이 연구는 효과적인 해독제를 향한 첫 번째 단계에 불과합니다. 저자들은 콜레스테롤 약물이 피부 흉터와 괴사를 예방할 것이라고 확신하지만, 이것이 심장 마비도 예방할 수 있을지는 분명하지 않습니다.
한 종류 이상의 상자 해파리가 있다는 점도 주목할 가치가 있습니다. 현재 연구는 가장 큰 연구에 초점을 맞추 었습니다. Chironex fleckeri그러나 직경이 1cm에 불과한 Irukandji라는 또 다른 치명적인 종이 있습니다.
“우리의 약은 큰 짐승에게 효과가 있습니다. 다른 해파리에서도 효과가 있는지 아직은 모르지만 가장 치명적인 해파리에서도 효과가 있다는 것은 알고 있습니다.”
연구 저자 Greg Neely
연구자들은 연구를 계속하고 약물을 시장성있는 단계로 옮기기를 열망합니다. 실험에서 그들은 약물을 정맥으로 투여했지만 사람들이 스프레이로 사용할 수 있도록 화학 물질을 적용하기를 희망합니다.
상자 해파리에 쏘는 것은 드물지만 Neely와 그의 팀의 연구는 훨씬 더 광범위한 초점을두고 있습니다. 그들은 고통이 어떻게 작용하는지 더 깊이 이해하기를 희망하면서 독성 생물을 조사합니다. Neely가 설명했듯이 "우리 작업의 대부분은 인간을위한 비 중독성 진통제 개발에 관한 것입니다."
