オーストラリアのハコクラゲ(Chironex fleckeri)は、約60本の触手を持ち、長さは3メートルにもなる。
各ハコクラゲは、毒で満たされた数百万の微細なフックを持っています。
人間に一刺しすると、皮膚の壊死、耐え難い痛み、毒の量が十分多ければ心停止し、数分で死に至ります。
シドニー大学チャールズ・パーキンス・センターのグレッグ・ニーリー准教授とレイモンド(マン・タット)・ラウ博士、および痛みの研究者チームは、この発見をしたとき、ハコクラゲ毒がどのように機能するかを研究していました。
彼らは、接触後15分以内に皮膚に投与すれば、ハコクラゲに刺されたときの症状をブロックする薬を発見しました。
解毒剤は体外のヒト細胞で働くことが示され、次に生きたマウスで効果的にテストされました。
研究者たちは現在、ヒト用の局所アプリケーションを開発したいと考えています。
「私たちは、毒がどのように痛みを引き起こすのかをより理解しようと、毒がどのように作用するかを見ていました。 新しいCRISPRゲノム編集技術を使って、この毒がどのように人間の細胞を殺すのかをすぐに特定することができました。 幸運なことに、毒が細胞を殺すために使用する経路に作用できる薬がすでにありました。この薬を毒の解毒剤としてマウスで試したところ、クラゲに刺されたときに生じる組織の傷跡や痛みをブロックできることがわかりました」とニーリー准教授は述べています。 「超エキサイティングです」
本日、Nature Communications誌に掲載されたこの研究は、CRISPR全ゲノム編集を用いて、毒がどのように作用するかを特定したものです。 ゲノム編集とは、科学者が生物のDNAの遺伝物質を追加、削除、変更することを可能にする技術です。
この研究では、研究者は、数百万のヒト細胞のバットを取り、それぞれの細胞の異なるヒト遺伝子をノックアウトしました。 そして、高用量で細胞を死滅させる箱クラゲ毒を加え、生き残った細胞を探したのです。 この研究で明らかになったクラゲ毒の経路は、コレステロールを必要とします。コレステロールを標的とする薬はたくさんあるので、この経路をブロックして、毒の活性にどのような影響を及ぼすか試してみることができました」。 この論文の筆頭著者であるラウ博士は、「私たちは、人間が使用しても安全であることが分かっている薬剤を1つ選び、それを毒液に使用したところ、うまくいきました」と述べています。 「これは分子的な解毒剤です」
「この種の毒がどのように作用するのか、あるいはどのような毒でも作用する可能性があるのか、初めて分子的に解明したものです」とラウ博士は述べています。 「他の毒について、このような研究は見たことがありません」
「この薬を皮膚に塗ると、壊死、皮膚の傷跡、痛みが完全に止まることがわかっています」と、この論文の筆頭著者であるニーリー准教授は述べています。 「心臓発作を止めることができるかどうかはまだわかりません。 そのためにはさらなる研究が必要で、私たちはこの研究を続けるための資金を申請中です」
オーストラリア北部の沿岸海域からフィリピン近海まで生息するハコクラゲは、非常に危険な存在です。 ただ浮いているだけでなく、活発に泳ぐことができ、狩りをするときには時速7.5キロメートルにもなります。 浅瀬で主に小魚やエビなどを捕食します。
ハコクラゲには、小さな「イルカンジ」と、体長3メートルほどの「クロネコフレッケリ」の2種類がいます。 “私たちが研究したのは、最も大きく、毒を持ち、怖い方です “とニーリー准教授は言いました。 「我々の薬は大きな獣に効くのです。 他のクラゲに効くかどうかはまだわかりませんが、最も致命的なものには効くことがわかっています」
この研究で使われた毒は、ケアンズ沖のハコクラゲから、ジェームズクック大学のジェイミー・シーモア准教授が採取したものです。
「私たちの解毒剤は、毒をブロックする薬です」とニーリー准教授は述べました。 「私たちの解毒剤は毒をブロックする薬で、15分以内に患部に投与する必要があります。 私たちの研究では、それを注射しました。 しかし、計画ではスプレーやクリームなどの外用剤になるでしょう。 クリームは、刺されたときに小さな針がたくさん残るので、クリームを塗ると、より多くの毒が絞り出される可能性があるため、反対です。
ニーリー准教授と彼のチームは現在、この薬を一般に販売するためのパートナー候補を探しています。ニーリー准教授のチームは、チャールズ・パーキンス・センターで機能ゲノム学と慢性疼痛の研究をしており、彼はシドニー大学でシドニーゲノム編集イニシアティブを率いています。 2018年、痛みや慢性的な痛みは、オーストラリア経済に1390億ドルの損失を与え、2050年までに2150億ドルに向かっていると、Pain Australiaは述べています。 “私たちがこれを行う方法の1つは、真新しいCRISPR技術を使用して、オーストラリアの生き物の痛みを伴う毒がどのように機能するかを解明することです。 超クールです」
。