החוקרים הנדסו במערכת החיסון הייחודית של אנוש מעוצב בעצמו, הנדסו אנטי-קונברום בן שלושה חלקים המנטרל את הנחשים הקטלניים ביותר בעולם, ומציע תקווה לטיפול אוניברסאלי, בטוח יותר ונגיש יותר נגד נענש.
נחש מוות (Acanthophis antarticus) יליד אוסטרליה. קרדיט תמונה: לורן סוריאנאטה / Shutterstock
על ידי שימוש בנוגדנים של תורם אנושי עם חסימת יתר הנגרמת על ידי עצמה לארס נחש, מדענים פיתחו עד כה את האנטנום היעיל ביותר. בניסויים בעכברים זה מגן מפני המבה השחורה, קוברה המלך ונחשי הנמר, כמו גם כמה נחשים משמעותיים אחרים מבחינה רפואית ברחבי משפחת אלפידה. מתואר ב -2 במאי בכתב העת Cell Press תָאאנטי-קונברום משלב נוגדנים מגנים ומעכב מולקולה קטנה ופותח דרך לעבר אנטי-סרום אוניברסלי.
האופן בו אנו מייצרים את אנטיבן לא השתנה הרבה במהלך המאה האחרונה. בדרך כלל, מדובר בחיסון סוסים או כבשים עם ארס ממין נחש בודד ואיסוף הנוגדנים המיוצרים. בעוד שהוא יעיל, תהליך זה עלול לגרום לתגובות שליליות לנוגדנים שאינם אנושיים, וטיפולים נוטים להיות מינים וספציפיים לאזור.
טייפן הפנימי של אוסטרליה (Oxyuranus microlepidotus) – הנחש הארסי ביותר בעולם מאת LD₅₀; "נחש עז" או "נחש בקנה מידה קטן". קרדיט תמונה: קן גריפיתס
תוך בחינת דרכים לשיפור תהליך זה, מדענים מעדו על מישהו היפר-חיסוני להשפעות של נוירוטוקסינים נחש. "התורם, במשך תקופה של כמעט 18 שנה, ביצע מאות עקיצות וחיסכון עצמי עם מינונים הגלישים מ -16 מינים של נחשים קטלניים מאוד שבדרך כלל יהרגו סוס", אומר הסופר הראשון ג'ייקוב גלנוויל, מנכ"ל Centivax, Inc.
לאחר התורם, טים פריידה, הסכים להשתתף במחקר, החוקרים גילו כי הוא יצר נוגדנים שהיו יעילים כנגד מספר נוירוטוקסינים נחשים בבת אחת על ידי חשיפתו לארס הנחשים השונים במשך מספר שנים.
"מה שהיה מרגש בתורם היה ההיסטוריה החיסון הייחודית שלו פעם בחיים", אומר גלנוויל. "לא רק שהוא פוטנציאל יצר את הנוגדנים המנטרלים באופן נרחב, במקרה זה, זה יכול להוליד אנטי-טרנה רחבה או אוניברסלית."
עיצוב לימוד
הצוות יצר לראשונה פאנל בדיקות לבניית אנטיבן עם 19 מהקטגוריה 1 ו -2 הנחשים הקטלניים ביותר של ארגון הבריאות העולמי ברחבי המשפחה האלפיד. קבוצה זו מכילה בערך מחצית מכל המינים הארסיים, כולל נחשי אלמוגים, ממבה, קוברות, טאיפנים וקרייטס. בשלב הבא, החוקרים בידדו נוגדני יעד מדם התורם שהגיב עם נוירוטוקסינים שנמצאו בתוך מיני הנחש שנבדקו. בזה אחר זה, הנוגדנים נבדקו בעכברים שנבנו מכל מין הכלול בפאנל. באופן זה, מדענים יכולים לבנות באופן שיטתי קוקטייל הכולל מספר רכיבים מינימלי אך מספיק כדי להפוך את כל הארס לא יעיל.
הצוות גיבש תערובת הכוללת שלושה רכיבים עיקריים: שני נוגדנים מבודדים מהתורם ומולקולה קטנה. הנוגדן התורם הראשון, שנקרא LNX-D09, מוגן על עכברים ממינון קטלני של ארס שלם משש ממיני הנחש שנמצאים בפאנל. כדי לחזק את האנטיסרום עוד יותר, הצוות הוסיף את המולקולה הקטנה Varespladib, מעכב רעלן ידוע, שהעניק הגנה מפני שלושה מינים נוספים. לבסוף, הם הוסיפו נוגדן שני מבודד מהתורם, שנקרא SNX-B03, שהרחיב את ההגנה על פני הפאנל המלא.
מחקרים מבניים הראו שנוגדנים אלה נקשרים לאתרים שמורים בנוירוטוקסינים, וחוסמים ישירות את האינטראקציה של הרעלן עם היעד שלו במערכת העצבים, סיבה מרכזית לפעילותם הרחבה.
"כשהגענו ל -3 רכיבים, היה לנו רוחב ללא תחרות של הגנה מלאה ל -13 מתוך 19 המינים ואז הגנה חלקית על הנותרים שנבדקנו עליהם", אומר גלנוויל. "הסתכלנו למטה ברשימה שלנו וחשבנו 'מה זה הסוכן הרביעי'? ואם היינו יכולים לנטרל את זה, האם אנו מקבלים הגנה נוספת?" אפילו ללא סוכן רביעי, תוצאותיהם מראות כי הקוקטייל בן שלושה חלקים יכול להיות יעיל מול נחשים אלפידים רבים אחרים, אם לא, שלא נבדקו במחקר זה.
החוקרים ציינו כי במקרים מסוימים, לא כל העכברים שרדו מעבר ל -24 שעות, לעיתים בגלל מחצית החיים הקצרה של מעכב המולקולה הקטנה ורספלאדיב, שעשוי לדרוש חלופות מחדש או פועלות ארוכות יותר להגנה מלאה. זה מדגיש כי בעוד שהקוקטייל סיפק הגנה חזקה ולעתים קרובות מלאה, אופטימיזציה נוספת עשויה לשפר את יעילותו, במיוחד עבור הארס המאתגר ביותר.
טייפן החוף (Oxyuranus scutellatus), או טייפן משותף, הוא מין של נחש ארסי במיוחד במשפחת Elapidae. המין, שתואר על ידי וילהלם פיטרס בשנת 1867, הוא יליד אזורי החוף של צפון אוסטרליה ומזרח אוסטרליה ואי גינאה החדשה. קרדיט תמונה: דני יה / Shutterstock
הצעדים הבאים
כאשר קוקטייל אנטי -נתיב מוכיח אפקטיבי בדגמי עכברים, הצוות נראה כעת לבדוק את יעילותו בשדה, החל מתן אספקת האנטי -אנטנום לכלבים שהובאו למרפאות וטרינריות לעקיצות נחש באוסטרליה. יתרה מזאת, הם רוצים לפתח אנטי -קונברום הממוקד למשפחת הנחש הגדולה האחרת, הצפע.
"אנו הופכים את הארכובה כעת, מקימים ריאגנטים כדי לעבור את התהליך האיטרטיבי הזה של אמירת מהו הקוקטייל המינימלי מספיק כדי לספק הגנה רחבה מפני ארס מהוויפרידים", אומר הסופר הראשי פיטר קווונג, ריצ'רד ג'יי פרופסור למדעי הרפואה במכללת אוניברסיטת קולומביה, רופאים לרופאים ומנתחים לשעבר של המוסדות הלאומיים. "המוצר הנמרץ הסופי יהיה קוקטייל יחיד, פאן-אנטיונום, או שאנו עשויים לעשות שניים: כזה שנועד לאלפידים ואחרת שנועדה לוויפרידים מכיוון שאזורים מסוימים בעולם יש רק אחד כזה או אחר."
נכון לעכשיו, הקוקטייל החדש שפותח יעיל ברחבי משפחת Elapidae, אך עדיין לא נגד נחשים Viperid; העבודה נמשכת כדי להרחיב גישה זו.
המטרה העיקרית הנוספת היא לגשת ליסודות, ממשלות וחברות תרופות פילנתרופיות כדי לתמוך בייצור ופיתוח קליני של אנטי-אנטי-ספקטרום רחב. גלנוויל אומר כי "זה קריטי, מכיוון שלמרות שיש מיליוני סניפי נחש בשנה, רוב אלה בעולם המתפתח, ומשפיעים באופן לא פרופורציונלי משפיעים באופן לא פרופורציונאלי," אומר גלנוויל.
עבודה זו נתמכה על ידי המכון הלאומי לאלרגיה ומחלות זיהומיות של המוסדות הלאומיים לבריאות, התוכנית הלאומית למכונים לבריאות לעסקים קטנים ומחלקת אנרגיה בארה"ב.
