Универсальное противоядие на основе "супер-антител" человека, иммунизировавшего себя ядом

Ученые из США создали новое противоядие от змей, используя кровь человека, который намеренно вырабатывал иммунитет к укусам, вводя себе яды многих видов змей более 800 раз за 18 лет.

Исследователи показали, что "супер-антитела" из крови этого человека предотвращали токсическое повреждение от нейротоксинов, содержащихся в ядах 19 различных видов змей, включая мамб и кобр.

Это исследование может стать важным шагом вперед в производстве противоядий. Большинство современных методов, которым более века, предполагают введение яда лошадям и другим животным с последующим выделением антител из их крови.

Однако новые методы лечения — лишь часть решения глобальной проблемы укусов змей, которые ежегодно убивают и калечат сотни тысяч людей по всему миру.

Как создали новое противоядие?

Тим Фрайд, называющий себя "самоучкой-герпетологом и экспертом по ядам", намеренно иммунизировал себя возрастающими дозами ядов ряда змей в течение 18 лет (рискованная практика "митридатизма"). Ученые взяли небольшой образец его крови и выделили антитела, которые его иммунная система выработала против ядов.

Затем они определили, какие антитела широко эффективны против двух важных типов нейротоксинов в ядах аспидовых змей (семейство, включающее кобр, мамб и тайпанов). Ученые секвенировали ДНК из B-клеток Фрайда, продуцирующих эти два антитела, встроили ответственные гены в бактериофаг и с его помощью наработали большое количество антител в человеческих клетках.

Как обычно производят противоядие?

Противоядие — единственное специфическое лечение укусов змей. Обычно его производят, "гипериммунизируя" домашнее животное (например, лошадь) малыми, но возрастающими дозами яда, а затем очищая антитела из его крови. Эти антитела, введенные жертве укуса, связывают токсины, предотвращая их действие и помечая для уничтожения иммунной системой.

Традиционные противоядия имеют проблемы:

• Могут вызывать тяжелую аллергическую реакцию (анафилактический шок — вплоть до 50% случаев в некоторых странах).
• Могут иметь ограниченную эффективность из-за различий в составе яда у змей из разных регионов или на разных стадиях жизни.
• Поливалентные (широкого спектра) противоядия, созданные с использованием смесей ядов, могут иметь повышенное содержание антител на дозу, что увеличивает риск побочных реакций. Кроме того, некоторые токсины, вызывающие сильный иммунный ответ, могут подавлять выработку антител против других, не менее опасных токсинов.

Почему производство противоядий развивается медленно?

Производство противоядий — малорентабельный бизнес из-за высоких затрат, ограниченного эффекта масштаба, географической специфичности эффективности, короткого срока годности и строгих требований к хранению (холодовая цепь). Укус змеи — болезнь бедности: чаще всего страдают те, кто не может позволить себе лечение.

Будущее лечения укусов змей

За последнее десятилетие появились более точные, этичные и потенциально рентабельные методы, включая моноклональные антитела, производимые в лаборатории, и обычные лекарства.

Например, препарат вареспладиб, дошедший до клинических испытаний II фазы, эффективно действует против ключевого компонента многих змеиных ядов. Будущее лечения может быть за гибридными продуктами, содержащими "дизайнерские антитела" и ингибиторы вроде вареспладиба.

Новое "универсальное противоядие от аспидовых" — во многом улучшенная версия традиционных. Однако оно не действует на некоторые смертельные токсины в их ядах, например, на протромбиназу (коагулотоксин, атакующий кровь) в яде восточной коричневой змеи и тайпанов.

Масштаб проблемы и пути решения

ВОЗ считает укус змеи забытой тропической болезнью. Каждые 4 минуты от него умирает один человек. Ежегодно кусают до 2.7 млн человек, что приводит к 138 000 смертей и около 400 000 случаев инвалидности.

Новые методы лечения важны, но разработка лекарств — относительно простая часть проблемы. Препарат эффективен только при возможности доставить его вовремя и в нужное место, что сложно из-за нехватки времени и удаленности мест укусов.

Необходимо уделять гораздо больше внимания и ресурсов всей инфраструктуре здравоохранения в тропиках, включая доступность и распределение жизненно важных лекарств. Критически важна и профилактика: снижение числа укусов уменьшит нагрузку на систему здравоохранения.

Для этого требуются значительные ресурсы для исследований поведения и экологии змей, взаимодействия человека и змеи, а также просвещения населения. Укус змеи — результат экологической встречи двух организмов, и мы до обидного мало знаем об обстоятельствах, в которых это происходит.