น้ำทะเลอุ่นของออสเตรเลียเป็นที่อยู่ของแมงกะพรุนกล่อง ( Chironex fleckeri ) ซึ่งถือว่าเป็นหนึ่งในสัตว์ที่มีพิษร้ายแรงที่สุดในโลก การต่อยของแมงกะพรุนกล่องทำให้เกิดความเจ็บปวดระทมทุกข์ยาวนาน เนื้อเยื่อตายและเกิดแผลเป็นที่บริเวณที่โดนต่อย และเมื่อได้รับสัมผัสมาก อาจทำให้เสียชีวิตได้ภายในไม่กี่นาที แม้ว่าแมงกะพรุนต่อยจะไม่ทำให้เสียชีวิต แต่ความเจ็บปวดและรอยแผลเป็นนั้นพบได้บ่อย
ทำไมเราไม่รู้ว่าแมงกะพรุนอิรุคันจิกำลังเคลื่อนตัวไปทางใต้หรือไม่
แม้จะมีศักยภาพในการสร้างความเจ็บปวดและความตาย แต่จนถึงวันนี้
เรายังมีความเข้าใจน้อยมากเกี่ยวกับวิธีการทำงานของพิษร้ายแรงนี้ ทำให้เข้าใจได้ยากว่ายานี้สร้างความเจ็บปวดได้มากเพียงใด และจะพัฒนายาเพื่อป้องกันพิษได้อย่างไร
เผยแพร่ในวันนี้งานวิจัยใหม่ ของเรา ได้ค้นพบยาแก้พิษที่มีศักยภาพสำหรับแมงกะพรุนกล่อง จากการทำงานร่วมกับเซลล์ของมนุษย์และเครื่องมือแก้ไขยีน CRISPR ทำให้เราระบุยาสามัญราคาถูกที่มีจำหน่ายในท้องตลาดแล้ว และอาจเป็นตัวเลือกในการรักษาแมงกะพรุนกล่อง
พลิกสวิตช์ทั้งหมด
งานนี้เริ่มขึ้นในปี 2555 เมื่อเราเริ่มพิจารณาว่าโมเลกุลพิษของแมงกะพรุนกล่องนั้นมีผลอย่างไรต่อการสร้างความเจ็บปวดและความเสียหาย
พิษดูเหมือนจะไม่ทำงานผ่านเส้นทางที่รู้จักซึ่งทำให้เซลล์ตาย ดังนั้นเราจึงใช้ เทคโนโลยีการแก้ไขจีโนม CRISPRในเซลล์ของมนุษย์ที่ปลูกในห้องปฏิบัติการ วิธีนี้ช่วยให้เราสามารถปิดการทำงานของยีนแต่ละตัวในจีโนมมนุษย์ได้อย่างเป็นระบบ และทดสอบเพื่อดูว่ายีนใดจำเป็นสำหรับพิษของแมงกะพรุนในการฆ่าเซลล์ มันเหมือนกับการพลิกสวิตช์ทั้งหมดในบ้าน พยายามคิดว่าสวิตช์ไหนปิดไฟในครัว แต่อยู่ที่ระดับจีโนมทั้งหมด เราไม่รู้ด้วยซ้ำว่าจะเป็นไปได้หรือไม่ที่จะค้นพบยีนเดี่ยวๆ ที่เมื่อปิดการทำงานแล้วสามารถขัดขวางการกระทำของพิษได้
แต่โชคดีที่เราทำสำเร็จ แม้ว่าเซลล์ปกติของมนุษย์ที่สัมผัสกับพิษจะตายในห้องปฏิบัติการภายในห้านาที แต่เราระบุเซลล์ที่ตัดต่อยีนซึ่งสามารถอยู่ได้นานถึงสองสัปดาห์เมื่อสัมผัสกับพิษอย่างต่อเนื่อง
จากนั้นใช้เทคโนโลยีการจัดลำดับดีเอ็นเอใหม่ (ที่ช่วยให้เราสามารถระบุ CRISPR guide RNAs ที่กำหนดเป้าหมายยีนเฉพาะ) เราระบุว่ายีนใดของมนุษย์ถูกปิดในการทดลองแก้ไขจีโนมของเรา
เมื่อรวบรวมหลักฐานเข้าด้วยกัน เราพบว่ายีนใดที่พิษของแมงกะพรุน
กล่องจำเป็นต้องกำหนดเป้าหมายเพื่อฆ่าเซลล์มนุษย์ในห้องแล็บ หนึ่งที่เราระบุคือโมเลกุลตัวขนส่งแคลเซียมที่เรียกว่า ATP2B1 และมีอยู่บนพื้นผิวของเซลล์ เราทดสอบยาที่เรารู้ว่ามีเป้าหมายที่ยีนนี้ ถ้าเราเติมยาก่อนเกิดพิษ เราสามารถยับยั้งการตายของเซลล์ได้ แต่ถ้าเราเติมยาหลังพิษ ก็จะไม่มีผลใดๆ
สิ่งนี้ช่วยให้เราเข้าใจมากขึ้นเกี่ยวกับวิธีการทำงานของพิษ และอาจถึงขั้นสร้างความเจ็บปวดได้อย่างไร เรายังคงมองหาเส้นทางนี้ในรายละเอียดเพิ่มเติม แต่ในขณะนี้ ดูเหมือนจะไม่มีแนวโน้มสำหรับการบำบัด
อ่านเพิ่มเติม: อีสเตอร์นี้ไปเที่ยวทะเลกันไหม? ต่อไปนี้เป็นสี่วิธีที่เราไม่ได้รับการปกป้องอย่างเหมาะสมจากแมงกะพรุน
หยุดการตายของเซลล์
ต่อไปเราจะดูเส้นทางที่เกี่ยวข้องกับวิธีที่พิษของแมงกะพรุนกล่องฆ่าเซลล์
เราพบว่ายีน 4 ใน 10 อันดับแรกที่จำเป็นสำหรับการกระทำของพิษล้วนเป็นส่วนหนึ่งของเส้นทางที่สร้างคอเลสเตอรอลในเซลล์
เนื่องจากคอเลสเตอรอลได้รับการศึกษาอย่างหนักในช่วง 30 ปีที่ผ่านมา จึงมียาที่มีเป้าหมายหลายขั้นตอนในการควบคุมคอเลสเตอรอลอยู่แล้ว เรามุ่งเน้นไปที่ยาที่สามารถจับกับคอเลสเตอรอลและกำจัดออกได้อย่างรวดเร็ว โดยพื้นฐานแล้วทำหน้าที่เหมือนฟองน้ำคอเลสเตอรอล
เราพบว่ายาเหล่านี้สามารถขัดขวางความสามารถของพิษแมงกะพรุนกล่องในการฆ่าเซลล์มนุษย์ในห้องแล็บได้อย่างสมบูรณ์ หากเติมเข้าไปก่อนที่จะได้รับพิษ นอกจากนี้ เรายังพบว่ามีช่วงเวลา 15 นาทีหลังจากได้รับพิษ ซึ่งถ้าเราเพิ่มฟองน้ำคอเลสเตอรอลเข้าไป มันยังคงปิดกั้นการทำงานของพิษ
สิ่งนี้น่าตื่นเต้นเนื่องจากความสามารถในการมีผลหลังจากพิษหมายความว่ายาสามารถใช้เป็นยารักษาในกรณีที่ถูกแมงกะพรุนกล่องต่อย
จนถึงตอนนี้ การศึกษาเพิ่มเติมของเราแสดงให้เห็นว่ายาชนิดเดียวกันนี้สามารถยับยั้งความเจ็บปวด การตายของเนื้อเยื่อ และการเกิดแผลเป็นที่เกี่ยวข้องกับหนูจำลองของแมงกะพรุนกล่อง
ก้าวไปสู่การรักษาของมนุษย์
สิ่งที่เจ๋งมากเกี่ยวกับงานนี้ก็คือ ยาแก้พิษแมงกะพรุนกล่องที่เราพบ นั้นอยู่ในกลุ่มยาที่เรียกว่าไซโคลเดกซ์ทริน เป็นที่ทราบกันดีว่าปลอดภัยต่อมนุษย์ และมีราคาถูกและเสถียร
ตอนนี้เรากำลังพยายามทำงานร่วมกับรัฐหรือรัฐบาลแห่งชาติ หรือหน่วยปฏิบัติการฉุกเฉินเบื้องต้น เพื่อดูว่าเราสามารถนำยาแก้พิษนี้ไปใช้กับมนุษย์ได้หรือไม่
เรายังตั้งเป้าที่จะพัฒนาแนวคิดนี้เพื่อเป็นการรักษาที่เป็นไปได้สำหรับการฉีดหัวใจในห้องฉุกเฉินในกรณีที่ถูกแมงกะพรุนกล่องกัดอย่างรุนแรง
เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
