Используя антитела от донора-человека с самоиндуцированным гипериммунитетом к змеиному яду, ученые разработали наиболее широко эффективное на сегодняшний день противоядие, которое защищает от таких змей, как черная мамба, королевская кобра и тигровая змея в испытаниях на мышах. Описанное в журнале Cell, противоядие объединяет защитные антитела и ингибитор малых молекул и открывает путь к универсальной антисыворотке.

То, как мы делаем противоядие, не сильно изменилось за последнее столетие. Обычно это включает иммунизацию лошадей или овец ядом одного вида змей и сбор полученных антител . Несмотря на эффективность, этот процесс может привести к побочным реакциям на нечеловеческие антитела, а методы лечения, как правило, зависят от вида и региона.

Исследуя способы улучшения этого процесса, ученые наткнулись на человека, обладающего гипериммунитетом к воздействию нейротоксинов змей. «Донор в течение почти 18 лет перенес сотни укусов и самоиммунизаций с возрастающими дозами от 16 видов очень смертоносных змей, которые обычно убивают лошадь», — говорит первый автор Джейкоб Гланвилл, генеральный директор Centivax, Inc.

После того как донор Тим Фриде согласился принять участие в исследовании, исследователи обнаружили, что, подвергая себя воздействию яда разных змей в течение нескольких лет, у него выработались антитела, которые были эффективны против нескольких змеиных нейротоксинов одновременно.

«Что было захватывающим в доноре, так это его уникальная иммунная история, которая бывает раз в жизни», — говорит Глэнвилл. «Он не только потенциально создал эти широко нейтрализующие антитела, в данном случае это могло бы привести к появлению противоядия широкого спектра или универсального».

Для создания противоядия команда сначала создала испытательную панель с 19 змеями первой и второй категории по классификации Всемирной организации здравоохранения из семейства аспидов, включающего примерно половину всех ядовитых видов, включая коралловых змей, мамб, кобр, тайпанов и крайтов.

Затем исследователи выделили целевые антитела из крови донора, которые реагировали с нейротоксинами, обнаруженными у змей, подвергшихся тестированию. По одному антитела тестировались на мышах, отравленных каждым видом, включенным в панель. Таким образом, ученые могли систематически создавать коктейль, содержащий минимальное, но достаточное количество компонентов, чтобы сделать все яды неэффективными.

Команда разработала смесь, состоящую из трех основных компонентов: двух антител, выделенных из донора, и небольшой молекулы. Первое донорское антитело, названное LNX-D09, защитило мышей от смертельной дозы цельного яда шести видов змей, представленных в панели.

Чтобы еще больше усилить антисыворотку, команда добавила малую молекулу вареспладиба, известный ингибитор токсина, который обеспечил защиту от еще трех видов. Наконец, они добавили второе антитело, выделенное от донора, названное SNX-B03, которое расширило защиту по всей панели.

«К тому времени, как мы достигли трех компонентов, у нас был совершенно беспрецедентный диапазон полной защиты для 13 из 19 видов, а затем частичная защита для оставшихся, которые мы рассматривали», — говорит Гланвилл.

«Мы посмотрели на наш список и подумали: «Что это за четвертый агент?» И если мы сможем его нейтрализовать, получим ли мы дополнительную защиту?»

Результаты исследования показывают, что даже без четвертого агента коктейль из трех компонентов может быть эффективен против многих других, если не большинства, аспидовых змей, не протестированных в этом исследовании.

Поскольку коктейль из противоядия доказал свою эффективность на моделях мышей, команда теперь собирается проверить его эффективность в полевых условиях, начав с предоставления противоядия собакам, которых привозят в ветеринарные клиники для лечения укусов змей в Австралии. Кроме того, они хотят разработать противоядие, нацеленное на другое крупное семейство змей — гадюковых.

«Сейчас мы крутим ручку, настраиваем реагенты, чтобы пройти этот итеративный процесс определения минимального достаточного коктейля для обеспечения широкой защиты от яда гадюк», — говорит ведущий автор Питер Квонг, профессор медицинских наук имени Ричарда Дж. Стока в Колледже врачей и хирургов имени Вагелоса в Колумбийском университете, ранее работавший в Национальном институте здравоохранения.

«Конечным предполагаемым продуктом будет единый комплексный противоядный коктейль, или мы, возможно, сделаем два: один для аспидовых и один для гадюковых, поскольку в некоторых регионах мира есть только один из них».

Другая важная цель — обратиться к благотворительным фондам, правительствам и фармацевтическим компаниям с просьбой поддержать производство и клиническую разработку противоядия широкого спектра действия.

«Это крайне важно, поскольку, хотя ежегодно происходят миллионы случаев отравления змеиным ядом, большинство из них приходится на развивающиеся страны, непропорционально сильно затрагивая сельские общины», — говорит Гланвилл.