חוקרי DTU עומדים מאחורי אנטי ארס פורץ דרך שעלול לחולל מהפכה בטיפול בהכשות נחש ארסי באפריקה.
הרעלת הכשות נחשים היא בין המחלות הטרופיות הקטלניות ביותר בעולם, אך המחלות הטרופיות שהכי מתעלמות מהם. ארגון הבריאות העולמי סיווג את הרעלת הכשת נחש כאחת מ-21 מחלות טרופיות מוזנחות, וכתוצאה מכך בין 100,000 ל-150,000 מקרי מוות ברחבי העולם בכל שנה. פי שלושה שורדים עם מוגבלויות חמורות, כולל קטיעות רגליים ונזק קבוע לרקמות.
נפגעי הכשת נחש תלויים אפוא בנוגדי ארס, אך לסוגים הקיימים יש מגבלות חמורות: אלה כוללות שהם אינם מכסים את כל מיני הנחשים הרלוונטיים מבחינה רפואית ושהם לא תמיד יכולים לנטרל את כל הרעלים הרלוונטיים מבחינה רפואית המצויים בארס נחשים. הדבר מקשה על מתן טיפול נכון ומיטבי.
כעת, צוות בינלאומי של חוקרים בראשות פרופסור אנדראס הוגארד לאוסטסן-קיאל מ-DTU Bioengineering פיתח נוגד ארס רחב טווח נגד ארס נחשים, המראה פוטנציאל מרשים במחקרי מעבדה. האנטי-ארס מכסה בסך הכל 17 מיני נחשים אפריקאיים שונים (כולל קוברה, ממבות ורינקלים), מספק הגנה טובה יותר מפני נזק לרקמות, בעל סיכון נמוך יותר לתגובות חיסוניות, ולפי החוקרים ניתן לייצר בעלות נמוכה יותר מאשר אנטי-ארס קיימים.
התוצאות פורסמו זה עתה בכתב העת הנודע טֶבַע ולסמן את שיאו של מספר שנים של מחקר אינטנסיבי במטרה ברורה: לפתח אנטי ארס שיכול לעשות הבדל אמיתי עבור נפגעי הכשת נחש.
יש לנו אחריות מוסרית ועולמית כאחד לתרום לפתרון בעיה זו. זה נהדר ש-DTU תומך בסוג זה של מחקר ונותן לנו את ההזדמנות לעבוד על כמה מהאתגרים העומדים בפני העולם – במיוחד באפריקה, שם הבעיה היא ממש חריפה".
פרופסור אנדראס הוגארד לאוסטסן-קיאל מ-DTU ביו-הנדסה
באפריקה שמדרום לסהרה נרשמים יותר מ-300,000 מקרי הכשת נחש מדי שנה. יותר מ-7,000 אנשים מאבדים את חייהם, בעוד שכ-10,000 עוברים קטיעות. ההיקף האמיתי – גם בעולם – הוא כנראה גדול בהרבה, מכיוון שמקרים רבים אינם מדווחים.
מדוע האנטי-ארס החדש הוא הישג כה גדול?
נוגדי ארס קיימים מיוצרים על ידי חיסון סוסים בארס נחשים והפקת נוגדנים מדמם. התוצאה היא תערובת גדולה ולא מוגדרת של נוגדנים, שרק חלק קטן מהם מכוון ומנטרל את הרעלים המסוכנים ביותר. שיטה זו מייצרת מוצר בעל שונות רבה באיכות וסיכון לתופעות לוואי חמורות.
"דם הסוסים מטוהר מעט ולאחר מכן ניתן לאנשים שהוכשו על ידי נחש ארסי. האנטי ארס עובד, אבל יכול לגרום לתופעות לוואי מזיקות – זה דומה לעירוי דם מסוס. יחד עם זאת, האיכות משתנה כי בכל ייצור משתמשים בסוסים שונים", מסביר אנדראס הוגארד לאוסטסן-קיאל, ממשיך:
"במקום זאת, פיתחנו נוגד ארס שלא מצריך מאיתנו להוציא כל הזמן נוגדנים מבעלי חיים. במקום זאת, השתמשנו טכנולוגיית תצוגת פאג לפתח את האנטי-ארס שלנו. שיטה זו מאפשרת לבחור ולהעתיק שברי נוגדנים יעילים (ננו-גופנים) ובהמשך לייצר אותם בקנה מידה גדול ובאיכות עקבית. המשמעות היא שנוכל לייצר את האנטי-ארס בכמויות גדולות מבלי להתפשר על האיכות".
אין גם נוגד ארס אחד המכסה את כל מיני הנחשים האפריקאים הרלוונטיים. זה יכול להיות בעייתי במיוחד אם אדם ננשך אי שם במרכז אפריקה, שם חיים זה לצד זה כמה מינים ארסיים. כך למשל, ארס הקוברה היורק והקוברה היורק מכילים רעלים שונים מאוד: ארס הקוברה מורכב בעיקר מרעלנים עצביים המשתקים את מערכת העצבים, ואילו ארס הקוברה היורק עשיר בציטוטוקסינים, שבין היתר מפרקים רקמות ועלולים להוביל לקטיעה. וריאציה גדולה זו פירושה שנוגד ארס שפועל נגד מין אחד לא בהכרח פועל נגד אחר – ולכן יש חשיבות מכרעת לפתח אנטי ארס שמכסה כמה מינים.
החוקרים פיתחו כעת נוגד ארס יעיל יותר ואפקטיבי יותר על ידי שילוב שמונה גופי ננו שנבחרו בקפידה לקוקטייל המכוון לארס מ-18 מיני נחשים אפריקאיים רלוונטיים מבחינה רפואית. ננוגודים הם סוג מיוחד של נוגדנים שמקורם מנוגדנים המצויים בבעלי חיים ממשפחת הגמלים. ננוגודים קטנים ויציבים יותר מנוגדנים רגילים. החוקרים פיתחו את הננו-גופים הללו כדי להיקשר בצורה חזקה ומדויקת לרעלנים דומים רבים ושונים, מה שמאפשר לאנטי-ארס לנטרל ארס ממינים מרובים.
במהלך בדיקות in vivo, האנטי ארס הראה תוצאות מבטיחות וכיסה קשת רחבה של מיני נחשים, והגדיל את הפוטנציאל שלו לטיפול יעיל במקרים אמיתיים. בניסויים בהם עורבבו האנטי-ארס ישירות עם הארס לפני הזרקה, הוא ניטרל בהצלחה ארס מ-17 מתוך 18 מיני נחשים שונים שנבדקו, למעט אחד מהממבות הירוקים.
האנטי ארס החדש מציג גם תוצאות מבטיחות נגד נזק לרקמות מקומי. גופי ננו חודרים לרקמות מהר יותר ועמוק יותר מהנוגדנים הגדולים יותר בנוגדנים הנוכחיים. אפילו עם טיפול מושהה, נראה שגופי ננו מפחיתים ביעילות את הנזק לרקמות, בעוד שלאנטי-ארס הנוכחי יש השפעה מוגבלת בלבד. יחד עם זאת, ננו-גופים נושאים בסיכון נמוך בהרבה לתגובות חיסוניות חמורות בהשוואה לאנטי-ארס של ימינו. משמעות הדבר היא שניתן להתחיל את הטיפול מוקדם יותר, מבלי להמתין לתסמינים ברורים – בניגוד לפרקטיקה הנוכחית, שבה רופאים לעתים קרובות מעכבים את הטיפול כדי להימנע מהפעלת תופעות לוואי מסוכנות.
מתי האנטי ארס יהיה זמין בשוק?
למרות שהנוגד ארס מציג תוצאות מבטיחות, הוא עדיין לא נוסה על בני אדם, ויש עוד דרך לעבור עד שהוא יגיע לשוק.
היעילות של האנטי-ארס מוגבלת כאשר הוא ניתן לאחר חשיפה לארס. הארס ממינים מסוימים, כמו ממבה שחורה וקוברת יער, נוטרל רק באופן חלקי. זה מראה שגם להרכב הארס וגם לעיתוי הטיפול יש חשיבות רבה – ושהנוגד ארס עדיין לא מספק הגנה מלאה בכל המקרים.
החוקרים עדיין עובדים על כוונון ושיפור תכולת האנטי-ארס כך שהגרסה הסופית תוכל לספק הגנה טובה עוד יותר לנפגעי הכשת נחש ולהגדיל את הסיכוי להצלת חיים.
"כבר שדרגנו אחד מהננו-גופים הכלולים ונמצאים בתהליך של שיפור אחר. אנחנו כל הזמן לומדים דברים חדשים בדרך, ואולי יתברר שבעתיד יהיה צורך לבצע כמה התאמות קטנות", מסביר אנדריאס הוגארד לאוסטסן-קיאל.
קשה למשוך השקעות בפיתוח ובייצור באפריקה – במיוחד בגלל שהמדינות שנפגעו הכי קשה הן לרוב עניות ובעלות כוח קנייה מוגבל. עם זאת, אנדריאס הוגארד לאוסטסן-קיאל מציין כי לאנטי ארס החדש יש יתרונות כלכליים:
"אנו מעריכים שניתן לייצר את האנטי-ארס בפחות מחצי מהמחיר הנוכחי. הסיבה לכך היא בין השאר כי יש צורך בפחות חומר פעיל כדי להשיג את אותה האפקט. יחד עם זאת, לננוגודים יש יציבות פיזית גבוהה מאוד, מה שעלול להוזיל את עלויות האחסון".
החוקרים עובדים קשה כדי להבטיח את המימון הדרוש כדי שניתן יהיה להאיץ את הפיתוח של האנטי-ארס. עם התמיכה הנכונה, החוקרים מעריכים כי ניסויים קליניים יכולים להתחיל בעוד שנה עד שנתיים, וכי מוצר מוגמר עשוי להיות מוכן תוך שלוש עד ארבע שנים – עם פוטנציאל להציל אלפי חיים.
אנדריאס הוגארד לאוסטסן-קיאל ניהל דיאלוג עם מספר חברות, ארגונים ושותפים כדי למצוא דרך קדימה, אך טרם התקבלו החלטות סופיות. עם זאת, נראה שהאנטי-ארס הוא מועמד מבטיח מאוד לטיפול פורץ דרך.
"כמובן, אני צריך להיזהר לא להבטיח יותר מדי, אבל אם לא יופיעו נוגדי ארס אחרים טובים יותר, אני משוכנע למדי שלנוגד-ארס שלנו – בהשוואה לאלה הקיימים כיום בשוק – יש את הכיסוי הרחב ביותר של מיני נחשים", אומר אנדראס הוגארד לאוסטסן-קיאל, ממשיך:
"אנחנו מוכנים להתחיל ומקווים שמישהו ישקיע בפרויקט. לאנטי ארס שלנו יש פוטנציאל לשנות מהותית את אופן הטיפול בהכשות נחש ברחבי העולם".
