Vědci by mohli brzy vytvořit „univerzální antivenom“. Ale zachránilo by to životy?
Když Jacob Glanville Poprvé mluvil s Timem Friedeem a řekl: „Rád bych si dostal ruce na vaši krev.“
Jako generální ředitel společnosti Biotech Company Centivax vyvíjel Glanville univerzální léčbu hadí. A Friede je samostatně vyučovaný herpetolog s hyperimmunitou pro některé z nejsmrtelnějších světových hadích toxinů.
To, co Glanville potřeboval pro jeho „univerzální“ antivenom, bylo několik protilátek, z nichž každá by mohla neutralizovat mnoho různých verzí toxinu. To není malý úkol. Hadí jedu je směs až 70 toxinů. A různí hadi mohou produkovat různé kombinace, varianty a množství těchto toxinů, a to i u stejných druhů napříč geografickými regiony i v rámci geografických oblastí. Dokonce i malé chemické změny od jednoho toxinu k dalšímu by mohly vést k velmi odlišné reakci na kousnutí, čímž se antivenom účinný proti jednomu hadíhobitu, ale neúčinným proti druhému.
Ale Glanville měl podezření, že je stále možné dosáhnout svého cíle, protože strukturálně jsou všechny toxiny jedu variace přibližně 10 tříd proteinů. To naznačuje, že klíčová místa, kde se tyto proteiny vážou na lidské buňky, by mohly být podobné v mnoha jed.
Pokud by vědci mohli najít protilátky, které se na těchto běžných vazebných místech zachytí, „mohli bychom vyrobit koktejl, který by mohl být univerzální antivenom,“ řekl Glanville.
Doufal, že protilátky ve Friedeově krvi mohou proti některým z podobných míst fungovat. Glanville pracoval s biochemistou se vzorkem 40 mililitrů od Friede Peter Kwong a další z Národních ústavů zdravotnictví a Columbia University, aby vytvořili „širokospektrální“ antivenom. V roce 2025 Glanville, Kwong a jeho kolegové uvedli, že u myší a mix tří agentů včetně některých odvozených z protilátek ve Friedeově krvi poskytovalo širokou ochranu před jedním 19 hadů Elabe rodinaY, který má asi 300 druhů, včetně různých kobrů, mambů, taipanů a kraitů.
Glanville si myslí, že jeho výzkum ukazuje, že univerzální antivenom je na dosah. Ostatní odborníci jsou však skeptičtí vůči potřebě a praktičnosti tohoto přístupu. To, co je potřeba, se říkají, není „univerzální antivenom“. Raději by viděli sadu několika antivenomů, přičemž každý z nich byl přizpůsoben hadům v dané geografické oblasti a mohl být vyroben levně a rychle.
Toxická hrozba
Až do 138 000 lidí Podle Světové zdravotnické organizace umírá kousnutí z jedovatých hadů, většinou v Africe, Asii a Latinské Americe. Tato čísla mohou být podceňováníProtože však lidé, kteří jsou pokousáni, nemusí vždy hledat lékařské ošetření.
Navíc, rychlé získání správného antivenomu je výzvou. Lidé nemusí vždy vědět, který had je kousl, stejně jako o 600 druhů jedovatých hadů a často více jedovatých hadů v dané oblasti ..
Obecně spadají toxiny v hadovém jedu tři kategorie: neurotoxiny, které poškozují nervový systém; hemotoxiny, které narušují průtok krve a srážení; a cytotoxiny, které poškozují buňky a tkáň.
Většina elapidů se spoléhá na neurotoxiny. Mezi nejsmrtelnější typy patří Toxiny se třemi prsty (3ftxs), tzv. Z důvodu charakteristických smyček podobných prstům v těchto proteinových strukturách. Rodina 3FTX zahrnuje neurotoxiny s dlouhým a krátkým řetězcem (LNX a SNX), které jsou nejnebezpečnější, protože se často rychle a nevratně vážou k receptorům na svalových nervových buňkách, což jim brání v odpálení.
Pokud nejsou protiaktivní, 3ftxs způsobují rychlou ochrnutí a smrt svalů.
Vývoj univerzálního antivenomu
Pro vývoj své nové směsi antivenomu glanville izoloval tým Izoloval DNA z Friedeovy krve a vytvořil v ní knihovnu protilátek, která působila proti toxinům jedu. Z nich izolovali ty, které neutralizovaly mnoho z nejnebezpečnějších.
Neděláte lék, kde užíváte inzulín, alzheimerovou medicínu, lék na rakovinu, lék proti špatnému dechu, udělejte z něj jednu pilulku a řekněte: Hej, (pokud) trpí jednou z těchto věcí, zde prostě vezměte naše multidigové.
Andreas Hougaard Laustsen-Kiel, Dánská technická univerzita
„Způsob, jakým antivenomy fungují, je, pokud zakážete jeden (toxin), to neutralizuje celou věc,“ řekl Kartik SunagarEvoluční genetik, který vede Evoluční Venomics Institute of Science Indian Institute of Science a pracuje na vývoji antivenomů pro hady nalezené v konkrétních regionech v Indii. „Takto můžete dosáhnout široké neutralizace, protože mnoho z těchto toxinů je sdíleno napříč druhy.“
Glanville a jeho kolegové zjistili, že protilátka zvaná LNX-D09 byla účinná proti LNX, zatímco další, SNX-B03, pracoval proti SNX. Kombinovali je s léčivem zvaným Varespladib, u kterého bylo dříve prokázáno, že neutralizuje jiný typ toxinu jedu hadího jedu, nazývaného fosfolipáza A2 (PLA2), který rozkládá buněčné membrány, což způsobuje tkáňovou smrt, zánět, krvácení nebo otok. Tento koktejl chránil myši z 19 jedovatých hadů – plná ochrana před 13 druhy a pro zbývající šest snížilo závažnost symptomů. Jejich papír byl publikován začátkem tohoto roku v časopise Cell.
Skličující úkol
Složitost hadů je však vývoj univerzálního řešení velmi skličující.
„Hadíjský hadí není jen jedna nemoc … (a) za každým hadem je odlišné složení jedu, toxiny důležité u afrických hadů nemusí existovat ani v žádném hadi jedu v Americe,“ řekl Andreas Hougaard Laustsen-KielBiotechnolog na Dánskové technické univerzitě, který pracuje na vývoji širokospektrálního ošetření hadí. „Toxiny důležité u afrických hadů nemusí existovat ani v Americe v hadovém jedu.“
Laustsen-Kiel si nemyslí, že je možné univerzální protijed k hadovému jed-nebo dokonce nezbytný. „Neděláš droga, kde užíváte inzulín, alzheimerovou medicínu, lék na rakovinu, lék proti špatnému dechu, udělejte z něj jednu pilulku a řekněte, hej, (pokud) trpíte jednou z těchto věcí, prostě si vezměte naši vícedrogovou,“ řekl Laustsen-Kiel Live Science.
Varoval také před tím, že se rozhlasoval myšlenku, že „univerzální“ antivenom je blízko. Nový koktejl týmu Glanville’s Team Antivenom je účinný proti hadům z mnoha regionů, ale ve studii to funguje pouze pro jed.
„Pro neexpert by to mohlo vypadat jako velmi široká neutralizace, ale všechny vybrané druhy mají jedu, které jsou velmi podobné,“ řekl Laustsen-Kiel. Hadi zdůraznění ve studii však často mají blízké bratranci ve stejných regionech, které dělají jedu, který se liší od těch zaměřených v nové směsi, takže není pravděpodobné, že na jejich jed, dodal.
Přesto, řekl, Glanville a týmová práce je významná, protože ověřuje přístup, který existuje již deset let. „Pokud jdete jeden po druhém, udělejte dobré, široce neutralizující protilátky a vyrábějte koktejly (z nich), je to pravděpodobně dobrá strategie pro lepší antivenomy.“
Místo pokusu o vytvoření univerzálního antivenomu by byl lepší přístup smíchat a odpovídat panelu široce neutralizujících protilátek specifických pro každou geografii, řekl. To by znamenalo zacílení na jedlíci druhů hadů nalezených v dané oblasti, nikoli na celém světě.
Století stará technologie za výrobou hadího antivenomu
Je tu však další bariéra ideálního antivenomu: produkce se stále spoléhá na 125letou technologii injekci zvířat, jako jsou koně nebo ovce s jedem a pomocí jejich protilátek k vytváření antidot pro lidi. K tomuto přístupu existuje mnoho nevýhod. Za prvé, většina druhů hadů nemá specifické antivenomy, ai když ano, jejich účinnost se může lišit kvůli rozdílům jedu. Navíc, nehumánní protilátky riskují alergické reakce, jako je anafylaxe a Sérová nemoc u některých uživatelů.
Co pole potřebuje, Laustsen-Kiel napsal v roce 2024je způsob, jak rychle a efektivně produkovat člověka Monoklonální protilátky (MABS)-Protilátky vyrobené laboratoří navržené speciálně pro lidský imunitní systém-, které fungují proti mnoha variacím stejné třídy toxinu.
Můžeme být k tomuto cíli blíže než k univerzálnímu antivenomu. V únoru 2024, Sunagar a jeho kolegové hlásil široce neutralizující lidskou mAb proti rozmanité řadě LNX od Elapids. Po testování více než 50 miliard syntetických lidských protilátek se vydaly na to, který odvedl práci. Jejich studie představila rámec pro vývoj více takových antivenomových léčebných postupů.
Tajemství takové široké neutralizace, Sunagar řekl Live Science, je, že pokud deaktivujete jednu klíčovou složku v hadi jedu, neutralizuje jedu zcela. Takže byste museli najít pouze jednu konkrétní protilátku, která by mohla být účinná proti mnoha jedům s podobnými toxiny.
Jejich syntetická protilátka neutralizovala celé jedu krále Cobry (Ophiophagus Hannah) v západních Ghats v Indii, monocled Cobra (Naja Kaouthhia) Ve východní Indii, mnoho pásma v Krait (Bungarus multicinctus) v jihovýchodní Asii a Black Mamba (Dendroaspis Polylepis) v subsaharské Africe.
„Dosažení široké neutralizace již není výzvou,“ řekl Sunagar Live Science. „Jedinou výzvou by bylo hromadně vyrábět tyto protilátky a zpřístupnit je pro hadí projekty.“
Je to proto, že čím více komponent má léčba antivenomu, tím dražší je, že je ekonomicky neschopné vyrábět a distribuovat v rozvojových zemích, které nesou nátlak na hadí, dodal.
Zatímco Glanville věří, že je možný univerzální antivenom, jeho antivenom koktejl musí být ještě u lidí testován. Jeho společnost jedná s veterinární skupinou v Austrálii, aby vyzkoušela koktejl u domácích psů s Snakebites. Rovněž se dívají na vytvoření podobné směsi široce neutralizujících protilátek pro rodinu Viper.
Na druhé straně světa pracuje Sunagarova laboratoř na protilátku proti Vipers v Indii. Jeho myšlenka univerzálního antivenomu není jediný produkt.
„Teoreticky je možné vytvořit takový antivenom, ale nemyslím si, že je to nutně nejlepší řešení,“ řekl. Spíše vidí kombinaci dvou nebo tří produktů pro různé regiony, které by neutralizovaly mnohem širší spektrum hadů, než je v současné době k dispozici.
Mezitím Glanvilleův tým nyní vyvíjí antivenom, který působí proti kousnutí od ostatních hlavních jedovatých hadů, Vipers.
„Provozujeme stejný herní plán, jaký jsme udělali na Elapids … (a) budováním druhého koktejlu,“ řekl Glanville.
