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Antídoto contra el veneno de la avispa de mar usando técnicas CRISPR

  • Biología
  • martes, 30 abril, 2019 a las 16:00
  • por Víctor Pérez Asuaje

Investigadores de la Universidad de Sydney (Australia) han descubierto un antídoto contra el veneno de la avispa de mar (Chironex fleckeri) utilizando la técnica del CRISPR, que habita fundamentalmente en las aguas costeras australianas. Los resultados del trabajo se han publicado en el último número de la revista Nature Communications.

La medusa australiana Chironex fleckeri o avispa de mar posee un veneno potente sin antídoto hasta ahora

La medusa australiana Chironex fleckeri es uno de los animales más venenosos del mundo. / Créditos para Jamie Seymour

Existen múltiples especies en todo el reino animal con venenos suficientemente potentes como para poder matar a los humanos en cuestión de minutos. Este es el caso de la medusa de caja o avispa de mar, Chironex fleckeri, que posee uno de los venenos más potentes del mundo y sin antídoto hasta ahora.

Diagramas para mostrar la estructura de los nematocistos, y “cn” indica un pequeño filamento que activa todo el sistema con el contacto. a- nematocisto sin descargar. b- comenzando la descarga. c- descarga completa.

La medusa australiana tiene unos 60 tentáculos que pueden crecer hasta tres metros de largo con millones de nematocistos. Cada una de ellas, contiene suficiente veneno para matar entre 60 y 600 personas.

El contacto con tentáculos de medusas desencadena la liberación explosiva de nematocistos, que es una estructura específica de los cnidarios que es utilizado para la inyección de proteínas bioactivas para la captura de presas y la defensa del animal. El envenenamiento por C. fleckeri, para la gran mayoría de los casos, una sola picadura causa necrosis de la piel, dolor insoportable y, si la dosis de veneno es lo suficientemente grande, paro cardíaco y muerte en cuestión de minutos.

Es importante destacar que los mecanismos moleculares involucrados en los efectos que esta mezcla produce, son en gran parte desconocidos. Con este estudio se realiza la primera caracterización genómica de la ruta fisiológica del veneno.

El antídoto contra este veneno de la avispa de mar ha mostrado eficacia en líneas celulares humanas y en ratones. Los investigadores esperan ahora desarrollar una aplicación tópica para humanos.

El equipo liderado por los investigadores Greg Neely y Man-Tat Lau, especializado en el estudio del dolor en el Centro Charles Perkins de la universidad australiana, llevaba tiempo estudiando cómo actúa el veneno de las avispas de mar cuando descubrió el fármaco que bloquea los síntomas de la picadura de esta medusa.

“Los fármacos actuales tienen efectos limitados, y ninguno es capaz de dirigirse directamente al dolor o a la muerte del tejido, que son algunos de los efectos más inmediatos de la exposición a la toxina. Un obstáculo importante para el desarrollo de nuevos tratamientos es la limitada comprensión molecular de la acción del veneno” – Afirman.

Neely y su grupo estaban investigando el funcionamiento del veneno de esta medusa para tratar de entender mejor cómo causa dolor.

“Utilizando las nuevas técnicas de edición del genoma CRISPR pudimos ver rápidamente la forma en la que su veneno mata las células humanas”

Los autores identificaron varios genes esenciales para la toxicidad de las células venenosas, incluyendo aquellos involucrados en la biosíntesis del colesterol, y mostraron que interferir con estos genes aumentaba la resistencia a la toxina de las medusas.

El primer antídoto molecular

Luego administraron un medicamento, llamado 2-hydrosypropyl-β-cyclodextrins, que modula el colesterol y se ha utilizado en humanos para tratar la enfermedad de Niemann-Pick, que redujo el dolor y bloqueó la muerte del tejido en ratones cuando se inyectó hasta quince minutos después de la exposición a la toxina.

El investigador señala que su equipo ha comenzado a aplicar este proceso al estudio  de otros venenos, así como de toxinas ambientales que afectan la salud humana.

“La detección combinada de CRISPR es asombrosa y poderosa. Es como el punk rock de la investigación biomédica. Nos puede decir rápidamente cómo funcionan realmente los fármacos, las toxinas y los venenos. Está revolucionando la forma en que hacemos ciencia en todo el mundo” – concluyen.

El plan futuro es que el antídoto para el veneno de la avispa de mar se pueda administrar como un spray o una crema tópica.

 

Referencia bibliográfica:

Greg Neely y Man-Tat Lau et al. “Molecular dissection of box jellyfish venom cytotoxicity highlights an effective venom antidote”. Nature Communications (30 de abril, 2019) DOI 10.1038/s41467-019-09681-1

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Fuente: Agencia Sinc - Agencia Sinc - Fuente


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Autor Víctor Pérez Asuaje

Estudiante de Grado en Biología. CEO de Hidden Nature. Socio del Centro de Investigación y Desarrollo de Recursos Científicos - Bioscripts.


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