Как ученые нашли универсальное противоядие
Исследователи из США, Индии и Великобритании выявили антитело, способное блокировать действие смертельных токсинов в ядах сотен видов змей.
- Ученые выделили и сравнили белки яда различных аспидов — к этому семейству относится, например, черная мамба. У всех них удалось обнаружить токсин 3FTx, который вызывает паралич тела, что делает его идеальной терапевтической мишенью.
- Биологи изучили десятки миллиардов человеческих антител, чтобы найти подходящее противоядие для 3FTx, и в итоге выделили антитело 95Mat5.
- Действие антидота протестировали на мышах, которым вводили токсины ядовитых змей. При применении 95Mat5 грызуны не только избежали гибели и паралича, но и не столкнулись с другими осложнениями, вызываемыми ядом.
- Антитела могут спасти людей, пострадавших от укусов змей более 300 видов семейства аспидов, однако он не блокирует яд еще одного обширного семейства — гадюк.
В чем связь нового противоядия и вакцины от ВИЧ
Ученые, взявшиеся за создание универсального противоядия от укусов змей, ранее фокусировали свои усилия на поисках вакцины от ВИЧ. В процессе работы над универсальным противоядием выяснилось, что решение обеих задач схоже.
- Быстро развивающиеся белки ВИЧ демонстрируют небольшие различия между собой. Змеиные яды также имеют вариации, поэтому антитела, связывающиеся с одним из них, обычно не связываются с другими. Но, как и в случае с ВИЧ, токсины имеют консервативные области, которые не могут мутировать. Антитело, нацеленное на них, может работать против всех вариантов этого токсина.
- Еще одно сходство обнаружилось в схеме действия антител. Как и в случае с антителами к ВИЧ, 95Mat5 имитирует человеческий белок, с которым обычно связывается 3FTx. «Невероятно, что для двух совершенно разных проблем иммунная система человека нашла очень похожее решение», — отметил ведущий автор исследования Джозеф Джардин.
Яд каких змей самый смертоносный
По данным ВОЗ, ежегодно укусам змей подвергаются около 5 млн человек в мире. Более 100 тыс. из их умирают, еще около 400 тыс. становятся инвалидами. Большинство жертв приходится на Азию и Африку.
В пятерку самых ядовитых змей входят:
- Песчаная эфа. Самая смертоносная среди змей, хотя ее яд убивает лишь 10% жертв. Все дело в ее агрессивности — эфа часто нападает, в то время как другие виды стараются избегать людей.
- Ленточный крайт. Яд этой змеи содержит нейротоксин, вызывающий паралич. Человек может умереть в течение 2–5 часов после попадания в кровь всего пары миллилитров яда.
- Королевская кобра. Ее яд настолько силен, что может убить слона всего за несколько часов. Более половины людей, подвергшихся нападению кобры, умирают, если не получают противоядие.
- Прибрежный тайпан. Без противоядия укус этого обитателя Австралии приводит к смерти примерно в 80% случаев.
- Тайпан Маккоя. Яд этой змеи — коктейль из опасных токсинов. Он одновременно затрудняет дыхание, парализует, провоцирует кровоизлияния и повреждает мышцы.
Какие еще есть разработки антидота от яда змей
В яде змей содержатся белки и сигнальные молекулы, выполняющие две разные функции. Одни проникают в рецепторы или ионные каналы на поверхности нервных клеток и мешают им работать, а другие вызывают массовую гибель клеток, растворяя их компоненты или заставляя самоуничтожиться, в результате в организме жертвы появляются тромбы и внутренние кровотечения. Их структура сильно отличается, поэтому так сложно создать антидот, который будет одинаково работать с разными ядами.
- Исследователи полагают, что на помощь может прийти сама природа. Некоторые животные естественным образом выработали устойчивость к ядам змей — например, ежи, мангусты, свиньи и медоеды.
- Опоссумы практически невосприимчивы даже к действию ботулотоксина и рицина благодаря белковому фактору крови LTNF, который нейтрализует летальные токсины. В ходе исследований ученые ввели молекулу мышам внутрибрюшно: это помогло грызунам пережить введение летальных доз ядов змей из четырех основных семейств. Фактор LTNF открыт недавно, механизм его действия пока только изучается, но исследователи полагают, что он может лечь в основу универсального антидота.
Ученые также рассматривают возможность создания антидота на основе уже известных препаратов.
- Исследователи из Ливерпульской школы тропической медицины предположили, что многие средства для лечения бактериальных инфекций или для борьбы с последствиями отравления тяжелыми металлами могут нейтрализовать ферменты из змеиного яда. В 2020 году они создали антидот для ядов змей семейства гадюковых, соединив противораковый препарат маримастат и димеркапрол — средство, которое выводит тяжелые металлы из организма, а также их аналоги — батимастат и унитиол.
Фото обложки: Clément Carbillet / Global Look Press