"Суперантитела" за змийска отрова – как опасно самоинжектиране помогна на учените

"Суперантитела" за змийска отрова – как опасно самоинжектиране помогна на учените

Източната кафява змия е една от най-отровните в света и е смятана от мнозина за най-опасната в Австралия.
Източната кафява змия е една от най-отровните в света и е смятана от мнозина за най-опасната в Австралия.
Учени в САЩ създадоха нова змийска противоотрова, използвайки кръвта на мъж, който умишлено е изградил имунитет към ухапвания от змии, като си е инжектирал много различни видове отрова повече от 800 пъти в продължение на 18 години.
Изследователите показаха, че "суперантителата" от кръвта на мъжа предотвратяват токсични увреждания от невротоксини, открити в отровите на 19 различни вида змии, включително мамба и кобра.
Новото проучване може да представлява сериозен напредък в производството на противоотрова. Повечето съвременни техники са на над един век и включват инжектиране на отрова в коне и други животни, след което се събират антитела от кръвта им.
Въпреки това, новите лечения са само част от предизвикателството за справяне с огромния глобален проблем с ухапванията от змии, които убиват и осакатяват стотици хиляди хора по света всяка година.

Как е създадена тази нова противоотрова

Тим Фрийд се описва като "самоук херпетолог и експерт по отрови". Той умишлено се е имунизирал с нарастващи дози от редица змийски отрови в продължение на 18 години, в рискована практика, известна като "митридатизъм", която специалистите не препоръчват да се прилага. Някои от проблемите е преживял и Фрийд - едва не умряла няколко пъти, а имунитетът може да спадне за седмици.
Учените са взели малка проба от кръвта на Фриде и са изолирали антителата, които имунната му система е развила, за да противодейства на отровите. След това са определили кои от антителата са широко ефективни срещу два важни вида невротоксини, открити в отровите на елапидните змии (семейство , включващо кобри, мамби и тайпани).
Следващата стъпка е била да се секвенира ДНК от B-клетките на Фрийд (вид имунна клетка), които произвеждат тези две антитела, след което отговорните гени са вмъкнати във вид вирус, наречен бактериофаг. След това, използвайки модифицирания бактериофаг и човешките клетки като мини "фабрики", изследователите са произвели много от антителата, които да използват в работата си.

Как обикновено се приготвя противоотрова

Противоотровата в момента е единственото специфично лечение за ухапвания от змии. Обикновено се приготвя чрез събиране на отрова (което е опасно), след което се прави "хиперимунизиране" на домашно животно (като кон) чрез рутинно инжектиране с малки, но нарастващи дози от тази отрова.
Кръвта на коня се извлича и неговите антитела се пречистват. След това антителата могат да се инжектират в жертва на ухапване от змия, където те се прикрепят към токсините. Това предотвратява свързването на токсините с мишени в тялото и също така ги маркира за елиминиране от имунната система.
Традиционните противоотрови имат своите проблеми. Те могат да причинят тежка алергична реакция, известна като анафилактичен шок(до 50% от случаите в някои страни). Те могат също да имат ограничена ефективност поради разликите в състава на отровата при змии от различни региони или на различни етапи от живота на змията.
Широкоспектърните или "поливалентни" противоотрови се приготвят чрез инжектиране на коне със смеси от отрова от различни видове или различни популации от змии. Повишеното съдържание на антитела на доза обаче може да увеличи риска от нежелани реакции.
Друго предизвикателство при смесените антидоти е, че някои токсини, които предизвикват силен имунен отговор, могат да потиснат производството на антитела срещу други също толкова опасни токсини.

Защо е отнело толкова време за подобряване на производството на противоотрови

Производството на антидот в момента не е много печеливш бизнес. Разходите са огромни, има ограничена икономия от мащаба, ефективността може да бъде географски специфична, а продуктите имат кратък срок на годност и може да се нуждаят от строги изисквания за охлаждане.
Ухапването от змия е и "болест на бедността". Най-засегнатите хора са тези, които най-малко могат да си позволят лечение.

Как по друг начин може да се лекува ухапване от змия

През последното десетилетие се появиха по-прецизни, етични и потенциално рентабилни методи за производство на терапевтични средства срещу ухапване от змия. Те включват моноклонални антитела, произведени в лаборатория, както и по-конвенционални лекарства.
Например, вареспладиб е едно лекарство, което е достигнало фаза II на клинични изпитвания. То действа изключително добре срещу основен компонент, открит в много змийски отрови по целия свят. Хибридни продукти, съдържащи "дизайнерски антитела" и инхибитори като вареспладиб, може да са бъдещето на лечението на ухапвания от змии.
Новият "универсален елапиден антивеном" в много отношения е подобрение спрямо традиционните средства срещу змийска отрово. Въпреки това, все още има няколко смъртоносни токсина, присъстващи в елапидните змийски отрови, които той не третира, като например коагулотоксин (атакуващ кръвта) протромбиназата, открит в отровата на източните кафяви змии и тайпаните.

Защо се нуждаем от противоотрова

Много хора по света живеят с ежедневната заплаха да бъдат ухапани от отровна змия. Фермери, животновъди, деца, ходещи боси на училище, и много от работниците в тропическите и субтропическите региони са изложени на риск.
Световната здравна организация смята ухапването от змия за пренебрегвано тропическо заболяване. То убива един човек приблизително на всеки четири минути. 2.7 милиона души биват ухапвани годишно, което води до до 138 хил. смъртни случая и около 400 хил. трайно осакатени хора заради наложилите се ампутации.

Ще намали ли това ново лекарство смъртните случаи от ухапвания от змия

Що се отнася до намаляване на броя на хората, умиращи от ухапвания от змия, новите лечения несъмнено са важни. Разработването на нови лекарства обаче е сравнително лесната част от проблема.
  • Едно лекарство е толкова добро, колкото е способността ви да го доставят, когато и където е необходимо. За ухапвания от змия времето е кратко и местата може да са отдалечени.
  • Много повече внимание и ресурси трябва да бъдат посветени на всички аспекти на здравната инфраструктура в тропиците, включително наличието и разпространението на животоспасяващи лекарства.
  • Превенцията също е от решаващо значение. Намаляването на броя на ухапванията от змия ще облекчи натоварването на здравната инфраструктура, като спаси животи и крайници.
За да постигнем това, се нуждаем от много повече ресурси, посветени на изследвания върху поведението на змиите, екологията на змиите, взаимодействията между хората и змиите и общественото образование за змиите. Ухапването от змия е резултат от екологична среща между два организма и ние знаем разочароващо малко за обстоятелствата, при които се случва.