Декількома словами
Вчені розробили експериментальну сироватку на основі антитіл людини, яка добровільно дозволяла кусати себе отруйним зміям. Нова протиотрута показала обнадійливі результати в нейтралізації отрути кількох смертоносних видів змій та може стати основою для універсальної протиотрути.
Щороку у світі від 81 000 до 138 000 людей помирають від ускладнень, спричинених отруєнням внаслідок укусів змій.
Це тихі смерті, часто далеко від лікарень, у сільських районах Америки, Азії та Африки. Найбільше тривожить те, що протиотрута, яка використовується сьогодні, не надто відрізняється від тієї, яку створив французький лікар Альбер Кальмет у 1895 році: сироватка, отримана від імунізованих тварин.
Більш ніж через століття група американських вчених зробила багатообіцяючий крок, розробивши та протестувавши протиотруту на мишах з обнадійливими результатами.
Антитоксин має потенціал захистити від укусів смертоносних видів, таких як чорна мамба, королівська кобра та гримуча змія, згідно з новим дослідженням, опублікованим цього п’ятниці в журналі Cell. Але найдивовижніше у відкритті – його походження. Нова формула була створена на основі антитіл Тіма Фріде, колишнього автомеханіка з Вісконсину (США), який присвятив 18 років свого 56-річного життя добровільній імунізації проти зміїної отрути. І робив він це, отримуючи укус за укусом. Понад 200 укусів загалом, додавши 700 отруйних доз, які він поступово збільшував і самостійно вводив.
Історія Фріде є водночас безглуздою та захоплюючою. Він не вчений, але його тіло перетворилося на живу лабораторію. І з його власних антитіл — тих щитів, які він буквально сам виготовив своєю імунною системою — тепер народжується надія на нове покоління протиотрут. Експериментальна сироватка поєднує два з цих антитіл з інгібітором малих молекул, що може прокласти шлях до універсальної протиотрути. Відкриття очолив Джейкоб Гленвіль, генеральний директор каліфорнійської дослідницької компанії з виробництва вакцин Centivax.
Тім Фріде (в центрі), з вченими Марком Белліном (справа), Джоелем Андраде (зліва), Ґенганом Лі (ззаду зліва) та Ніколасом Бейлессом (в центрі ззаду).
«Я зв’язався з Тімом Фріде і запитав, чи можемо ми отримати трохи його крові, щоб почати пошук у його імунній пам’яті», — каже Гленвіль, головний автор дослідження. Для його успіху вирішальним став досвід Пітера Квонга, професора медичних наук Колумбійського університету та члена Національних інститутів здоров’я США. Обидва вчені познайомилися у Фонді Гейтса, оскільки отримали гранти на велике завдання — створення універсальної вакцини проти грипу. «Початкові дані, які Джейк [Гленвіль] мав щодо інгібітора, не були дуже обнадійливими», — зізнається Квонг.
Гленвіль виявив у крові Фріде антитіло LNX-D09, яке спочатку захищало мишей від дози отрути шести з 19 найсмертоносніших видів родини Elapidae — чиї нейротоксичні отрути впливають переважно на нервову систему, викликаючи параліч та інші ускладнення. «Але, додавши третій компонент, вони значно покращилися, і це те, що описано в поточній статті», — каже Квонг. Команда додала невелику молекулу вареспладиб, відомий інгібітор токсинів. Вони також включили друге антитіло, виділене від донора, під назвою SNX-B03, яке розширило загальний безпрецедентний захист проти 13 видів і частковий захист для решти. Хоча у світі існує понад 650 видів змій, їхні отрути базуються на обмеженій кількості токсинів. «Нам вдалося ідентифікувати метод додавання сполук, які можуть нейтралізувати різні типи токсинів одночасно. Це дозволяє нам розробляти ефективний терапевтичний коктейль», — стверджує Гленвіль.
Одержимість Тома Фріде неодноразово доводила його до межі смерті. Ось чому вчені наголошують, що ніхто не повинен повторювати таку поведінку. Етична основа дослідження базувалася на дослідженні ВІЛ, де іноді досліджують людей з високим ризиком, але не піддають їх ще більшому ризику. «Ми ніколи не давали йому протиотруту, лише брали кров», — зазначає Гленвіль.
Коли людина отримує дозу традиційної сироватки, вона може відчувати багато небезпечних побічних ефектів, і її ефективність може варіюватися залежно від регіону. Джейкоб Гленвіль виріс у Гватемалі, в селі майя Зутвері. У таких громадах фермери проводять день, працюючи на полях, інші йдуть рубати дрова, а багато будинків розташовані дуже близько до лісу чи джунглів. У цьому контексті не рідкість, коли змії заходять у двори будинків.
Чорна мамба.
Дитина, яка отримує традиційне лікування, пояснює Гленвіль, може уникнути анафілаксії, але все одно може захворіти на сироваткову хворобу, серйозну імунну реакцію. У цьому полягає різниця нового коктейлю антитіл. «Він розроблений для внутрішньом’язового введення, що полегшить його використання в сільській місцевості. Крім того, не потрібно точно ідентифікувати вид змії, і його можна застосовувати негайно», – зазначає він. Марія Олена Барраган, виконавчий директор Герпетологічного фонду Густаво Орсеса (Еквадор), вважає дослідження необхідним і дійсним, оскільки воно «показує шлях», хоча ще багато чого не вистачає, щоб щось подібне можна було адаптувати до країн Латинської Америки. «Впровадження молекулярних аналізів, які повторюються в лабораторіях, що спеціалізуються на нанотехнологіях і наномолекулах, очолюють розвинені країни, такі як США, Австралія чи Англія», – стверджує він. «Мета полягає саме в тому, щоб просуватися в областях, де такі країни, як наша, зобов’язані мати центри управління та збереження видів», – стверджує він. На території Еквадору ідентифіковано 18 видів гадюк роду Bothrops (широко відомих як «ікс») і ще 18 видів роду Micrurus (коралові змії), які пов’язані з групою Elapidae, проаналізованою в дослідженні. За словами герпетолога, знадобиться щонайменше десять років досліджень і випробувань, щоб ефективно поширити цю інформацію серед суспільства та органів влади. «Зрозуміло, що це може бути відправною точкою», – підсумовує він.
Експерти визнають, що експеримент має обмеження. Мишам вводили дозу отрути, яка в чотири рази перевищувала смертельну, що гарантує смерть, якщо протиотрута не працює. Однак при реальному укусі доза є змінною і може навіть перевищувати цю кількість. «Ми плануємо повторити деякі експерименти з більшою кількістю отрути, щоб виявити інші відповідні токсини», — запевняє експерт. Крім того, вони хочуть розробити протиотруту, спрямовану на іншу основну родину змій: гадюк.
Наступний крок: випробування на собаках
Після випробування свого коктейлю проти отрути на лабораторних мишах команда тепер прагне перевірити його ефективність у польових умовах, починаючи з введення протиотрути собакам, доставленим до ветеринарних клінік через укуси змій в Австралії, де багато отруйних змій. Там людей і собак кусають одні й ті самі види. Собаки є ідеальними кандидатами для контрольованих досліджень у ветеринарних клініках.
Перевага цих змій полягає в тому, що їхня отрута викликає прогресуючий параліч, не пошкоджуючи тканини, що дозволяє чітко спостерігати ефект протиотрути. «Якщо це не спрацює, можна вдатися до стандартного лікування, не ставлячи під загрозу домашнього улюбленця», – стверджує Джейкоб Гленвіль. Ця стратегія дозволить продемонструвати ефективність нової протиотрути в реальних умовах, перш ніж переходити до досліджень на людях.
Наступні кроки залежать не від академічної сфери, а від промисловості, стверджує Пітер Квонг. «Вам потрібна компанія, яка все це об’єднає та створить продукт, який можна буде продавати людям», — каже він. Все залежить від фінансування, яке вони зможуть отримати.
Вчені сподіваються, що цей прорив можна буде незабаром застосувати до людей і розширити його ефективність до інших типів змій, зменшивши таким чином кількість смертей від отруєння. «Те, що ми представляємо в публікації, — це дорожня карта, метод об’єднання — один за одним — низки широких антитіл або інших компонентів для нейтралізації токсинів. Ми розпочали цей процес», – розмірковує Гленвіль.
