Ученые создали антидот, нейтрализующий нейротоксины 19 самых смертоносных змей мира
Ученые разработали самый широкоэффективный на сегодняшний день антидот, который в испытаниях на мышах защищает от яда черной мамбы, королевской кобры и тигровых змей. Антидот создан с использованием антител от донора-человека с самоиндуцированным гипериммунитетом к змеиному яду. Описанный в журнале Cell, он сочетает защитные антитела и низкомолекулярный ингибитор, открывая путь к созданию универсальной антисыворотки.
Новый подход к старой проблеме
Производство антидота за последнее столетие почти не изменилось. Обычно лошадей или овец иммунизируют ядом одного вида змей и собирают вырабатываемые антитела. Хотя метод эффективен, он может вызывать побочные реакции на нечеловеческие антитела, а лечение, как правило, специфично для вида и региона.
Уникальный донор
В поисках способов улучшить процесс ученые обнаружили человека с гипериммунитетом к нейротоксинам змей. «Донор в течение почти 18 лет подвергал себя сотням укусов и самоиммунизации возрастающими дозами яда 16 видов очень смертоносных змей, которые обычно убивают лошадь», — говорит первый автор Джейкоб Глэнвилл, CEO компании Centivax, Inc.
После согласия донора, Тима Фрида, на участие в исследовании, ученые обнаружили, что многолетнее воздействие на него яда различных змей привело к выработке антител, эффективных против нескольких змеиных нейротоксинов одновременно.
Создание коктейля
Для создания антидота команда сначала собрала тестовую панель из 19 самых смертоносных змей 1-й и 2-й категорий Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) из семейства аспидов (Elapidae). Это семейство включает около половины всех ядовитых видов: коралловых змей, мамб, кобр, тайпанов и крайтов.
Затем исследователи выделили из крови донора целевые антитела, реагирующие с нейротоксинами протестированных видов. Каждое антитело по отдельности тестировали на мышах, отравленных ядом каждого вида из панели. Так ученые смогли систематически создать коктейль, содержащий минимальное, но достаточное количество компонентов для нейтрализации всех ядов.
Трехкомпонентная формула
Команда разработала смесь из трех основных компонентов: двух антител, выделенных от донора, и одной малой молекулы.
- Первое антитело донора, LNX-D09, защитило мышей от летальной дозы цельного яда шести видов змей из панели.
- Для усиления антисыворотки добавили низкомолекулярный ингибитор токсинов вареспладиб, что обеспечило защиту еще от трех видов.
- Наконец, добавили второе антитело донора, SNX-B03, которое расширило защиту на всю панель.
«Когда мы дошли до трех компонентов, мы получили беспрецедентно широкую полную защиту для 13 из 19 видов и частичную защиту для оставшихся», — говорит Глэнвилл.
Результаты показывают, что трехкомпонентный коктейль может быть эффективен против многих других, если не большинства, аспидов, не вошедших в исследование.
Следующие шаги
После успеха на мышах команда планирует испытать эффективность антидота в полевых условиях, начиная с лечения собак, поступивших в ветеринарные клиники Австралии с укусами змей. Кроме того, они хотят разработать антидот для другого крупного семейства змей — гадюковых (Viperidae).
«Конечным продуктом может быть единый панантидотный коктейль, или, возможно, мы создадим два: один для аспидов, а другой для гадюковых, поскольку в некоторых регионах мира есть только одни или другие», — говорит ведущий автор Питер Квонг.
Другая важная цель — привлечь благотворительные фонды, правительства и фармацевтические компании для поддержки производства и клинической разработки широкоспектрального антидота.
«Это критически важно, потому что, хотя в год происходит миллионы случаев отравления змеиным ядом, большинство из них — в развивающихся странах, непропорционально затрагивая сельские общины», — отмечает Глэнвилл.