La medusa scatola australiana (Chironex fleckeri) ha circa 60 tentacoli che possono crescere fino a tre metri di lunghezza. Ogni tentacolo ha milioni di uncini microscopici pieni di veleno.

Ogni medusa scatola porta abbastanza veleno da uccidere più di 60 esseri umani.

Una singola puntura ad un uomo causerà necrosi della pelle, dolore lancinante e, se la dose di veleno è abbastanza grande, arresto cardiaco e morte entro pochi minuti.

Il professore associato Greg Neely e il dottor Raymond (Man-Tat) Lau e il loro team di ricercatori del dolore presso il Charles Perkins Centre dell’Università di Sydney stavano studiando come funziona il veleno della medusa box quando hanno fatto la scoperta.

Hanno scoperto una medicina che blocca i sintomi di una puntura di medusa box se somministrata sulla pelle entro 15 minuti dal contatto.

L’antidoto ha dimostrato di funzionare su cellule umane fuori dal corpo e poi testato efficacemente su topi vivi.

I ricercatori sperano ora di sviluppare un’applicazione topica per gli esseri umani.

“Stavamo guardando come funziona il veleno, per cercare di capire meglio come causa il dolore. Usando le nuove tecniche di editing del genoma CRISPR abbiamo potuto identificare rapidamente come questo veleno uccide le cellule umane. Fortunatamente, c’era già un farmaco che poteva agire sul percorso che il veleno usa per uccidere le cellule, e quando abbiamo provato questo farmaco come antidoto al veleno sui topi, abbiamo scoperto che poteva bloccare la cicatrizzazione dei tessuti e il dolore legato alle punture di medusa”, ha detto il professore associato Neely. “

Pubblicato oggi sulla rivista Nature Communications, lo studio ha utilizzato l’editing dell’intero genoma CRISPR per identificare come funziona il veleno. L’editing del genoma è una tecnologia che permette agli scienziati di aggiungere, rimuovere o alterare il materiale genetico nel DNA di un organismo.

Nello studio, i ricercatori hanno preso una vasca di milioni di cellule umane e hanno eliminato un diverso gene umano in ciascuna. Poi hanno aggiunto il veleno della medusa box – che uccide le cellule ad alte dosi – e hanno cercato le cellule che sono sopravvissute. Dallo screening dell’intero genoma, i ricercatori hanno identificato i fattori umani che sono necessari affinché il veleno funzioni.

“Il percorso del veleno della medusa che abbiamo identificato in questo studio richiede colesterolo, e poiché ci sono molti farmaci disponibili che mirano al colesterolo, potremmo provare a bloccare questo percorso per vedere come questo ha influito sull’attività del veleno. Abbiamo preso uno di questi farmaci, che sappiamo essere sicuro per l’uso umano, e l’abbiamo usato contro il veleno, e ha funzionato”, ha detto il dottor Lau, che è l’autore principale del documento. “È un antidoto molecolare”

“È la prima dissezione molecolare di come funziona questo tipo di veleno, e forse di come funziona qualsiasi veleno”, ha detto il dottor Lau. “Non ho visto uno studio come questo per nessun altro veleno”.

“Sappiamo che il farmaco ferma completamente la necrosi, la cicatrizzazione della pelle e il dolore quando viene applicato alla pelle”, ha detto il professore associato Neely, che è l’autore senior del documento. “Non sappiamo ancora se fermerà un attacco di cuore. Questo avrà bisogno di ulteriori ricerche e stiamo chiedendo finanziamenti per continuare questo lavoro.”

Trovata nelle acque costiere nel nord dell’Australia e nelle acque intorno alle Filippine, la medusa scatola è estremamente pericolosa. Non si limitano a galleggiare, ma possono nuotare attivamente, raggiungendo una velocità di 7,5 chilometri all’ora quando sono a caccia. Si nutrono in acque poco profonde, soprattutto di piccoli pesci e gamberi.

Ci sono due tipi di medusa scatola, la Irukandji, che è minuscola, e la Chironex fleckeri, che è lunga circa tre metri. “Abbiamo studiato la più grande, la più velenosa e spaventosa”, ha detto il professore associato Neely. “Il nostro farmaco funziona sulla bestia grande. Non sappiamo ancora se funziona su altre meduse, ma sappiamo che funziona su quella più mortale.”

Il veleno usato nello studio è stato raccolto da una medusa scatola al largo delle acque di Cairns dal professore associato Jamie Seymour della James Cook University.

L’evidenza aneddotica suggerisce che l’unico trattamento attuale per una puntura è inzuppare la zona con aceto per 30 secondi o passare acqua molto calda sulla zona interessata per 20 minuti. Se si tratta di una puntura importante, la rianimazione cardiopolmonare continua è necessaria per mantenere il cuore che batte.

“Il nostro antidoto è una medicina che blocca il veleno”, ha detto il professore associato Neely. “Bisogna iniettarlo nel sito entro 15 minuti. Nel nostro studio, lo abbiamo iniettato. Ma il piano sarebbe uno spray o una crema topica. L’argomento contro una crema è che quando vieni punto lascia molti piccoli pungiglioni in te, quindi se ti strofini la crema potrebbe spremere più veleno in te. Ma se spruzzi, potrebbe neutralizzare ciò che è rimasto fuori dal tuo corpo.”

Il professore associato Neely e il suo team sono ora alla ricerca di potenziali partner per lavorare sulla messa a disposizione del farmaco al pubblico.

Il team del professore associato Neely lavora nella genomica funzionale e studia il dolore cronico al Charles Perkins Centre ed è a capo della Sydney Genome Editing Initiative all’Università di Sydney. Stanno studiando una serie di creature mortali australiane – la medusa scatola, e una grande varietà di altri animali velenosi – al fine di capire cosa causa il dolore.

Nel 2018, il dolore e il dolore cronico costano 139 miliardi di dollari all’economia australiana e si dirigono verso i 215 miliardi di dollari entro il 2050, secondo Pain Australia.

“La maggior parte del nostro lavoro è diretto a sviluppare antidolorifici non assuefacenti per gli esseri umani,” ha detto il professor associato Neely. “Un modo in cui lo facciamo è capire come funzionano i veleni dolorosi delle creature australiane usando la nuovissima tecnologia CRISPR. È super cool”.