Нанотела против змеиного яда: новый антидот для 17 видов африканских змей
Укусы змей — одно из самых смертоносных, но при этом наиболее игнорируемых тропических заболеваний. ВОЗ относит их к 21 забытой тропической болезни, от которой ежегодно умирает от 100 000 до 150 000 человек. Втрое больше выживают с серьезными увечьями, включая ампутации и необратимые повреждения тканей.
Пострадавшие зависят от антидота, но существующие сыворотки имеют серьезные ограничения: они не покрывают все медицински значимые виды змей и не всегда нейтрализуют все опасные токсины в яде, что затрудняет правильное лечение.
Международная команда исследователей под руководством профессора Андреаса Хоугаарда Лаустсена-Киля из DTU Bioengineering разработала антидот широкого спектра действия, показавший впечатляющий потенциал в лабораторных исследованиях. Он действует против яда 17 различных африканских видов змей (включая кобр, мамб и плюющихся кобр), обеспечивает лучшую защиту от повреждения тканей, имеет меньший риск иммунных реакций и, по оценкам ученых, может производиться дешевле существующих аналогов.
Результаты опубликованы в журнале Nature.
«У нас есть моральная и глобальная ответственность внести вклад в решение этой проблемы», — говорит Хоугаард Лаустсен-Киль.
В Африке к югу от Сахары ежегодно регистрируется более 300 000 случаев укусов. Более 7 000 человек погибают, а около 10 000 подвергаются ампутациям. Реальные масштабы, вероятно, намного больше.
Почему новый антидот — это прорыв?
Проблемы существующих сывороток:
- Производятся путем иммунизации лошадей змеиным ядом и выделения антител из их крови.
- Получается большая, неопределенная смесь антител, лишь малая часть которых нейтрализует самые опасные токсины.
- Высокий риск серьезных побочных эффектов (аналогично переливанию крови от лошади).
- Качество варьируется от партии к партии.
- Нет единого антидота, покрывающего все значимые виды.
Новый подход:
- Использована технология фагового дисплея для разработки антидота.
- Метод позволяет отбирать и копировать эффективные фрагменты антител — нанотела, а затем производить их в больших масштабах со стабильным качеством.
- Нанотела — особый тип антител, происходящий от антител семейства верблюдовых. Они меньше и стабильнее обычных антител.
Исследователи объединили восемь тщательно отобранных нанотел в коктейль, нацеленный на яд 18 медицински значимых африканских видов змей. Эти нанотела связываются со многими разными, но схожими токсинами.
Результаты испытаний
- Широкий спектр: При смешивании антидота с ядом перед инъекцией он успешно нейтрализовал яд 17 из 18 протестированных видов. Исключение — один из видов зеленой мамбы.
- Защита тканей: Нанотела проникают в ткани быстрее и глубже, чем крупные антитела в текущих сыворотках. Даже при отсроченном лечении они эффективно снижают повреждение тканей.
- Безопасность: Нанотела несут гораздо меньший риск серьезных иммунных реакций. Это позволяет начать лечение раньше, не дожидаясь явных симптомов.
Ограничения и дальнейшие шаги
Антидот еще не тестировался на людях. Его эффективность ограничена при введении после попадания яда. Яд некоторых видов (например, черной мамбы и лесной кобры) был нейтрализован лишь частично.
Исследователи работают над улучшением состава антидота. Они уже модернизировали одно из нанотел и работают над другим.
Экономика: По оценкам, антидот можно производить более чем в два раза дешевле текущей цены. Это связано с меньшей необходимой дозой и высокой стабильностью нанотел, что снижает затраты на хранение.
Когда ждать на рынке?
При необходимом финансировании клинические испытания могут начаться через 1–2 года, а готовый продукт потенциально может появиться через 3–4 года.
«Наш антидот имеет потенциал фундаментально изменить то, как во всем мире лечат укусы змей», — заключает Хоугаард Лаустсен-Киль.