Studiuesit kanë krijuar një antidot universal për gjarpërinjtë vdekjeprurës

Shkencëtarët e Scripps Research kanë zhvilluar një antitrup që mund të bllokojë efektet e toksinave vdekjeprurëse në helmet e shumë llojeve të gjarpërinjve në Afrikë, Azi dhe Australi.

Antitrupi, i cili mbronte minjtë nga helmi normalisht vdekjeprurës i gjarpërinjve, duke përfshirë mambas të zeza dhe kobra mbretërore, përshkruhet në Science Translational Medicine. Hulumtimi i ri përdori forma të toksinave të prodhuara në laborator për të ekzaminuar miliarda antitrupa të ndryshëm njerëzorë dhe për të identifikuar ato që mund të bllokojnë aktivitetin e toksinave. Ai përfaqëson një hap të madh drejt një antidoti universal që do të ishte efektiv kundër helmit të të gjithë gjarpërinjve.

– Ky antitrup vepron kundër një prej toksinave kryesore që gjendet në shumë lloje gjarpërinjsh, të cilët kontribuojnë në dhjetëra mijëra vdekje çdo vit. Kjo mund të jetë tepër e vlefshme për njerëzit në vendet me të ardhura të ulëta dhe të mesme që mbajnë barrën më të madhe të vdekjes dhe lëndimit nga kafshimi i gjarpërinjve, thotë Dr. Joseph Jardine, një nga autorët e studimit dhe profesor i imunologjisë dhe mikrobiologjisë në “Scripps Research”. .

Më shumë se 100,000 njerëz në vit, kryesisht në Azi dhe Afrikë, vdesin nga kafshimet e gjarpërinjve – duke e bërë helmin e tyre më vdekjeprurës se shumica e sëmundjeve tropikale. Antidotet aktuale prodhohen duke imunizuar kafshët me helm gjarpërinjsh dhe secila në përgjithësi funksionon vetëm kundër një lloji gjarpri. Kjo do të thotë se duhet të prodhohen shumë antidote të ndryshëm për trajtim.

Jardine dhe kolegët e tij studiuan më parë se si mund të funksionojnë gjerësisht antitrupat neutralizues kundër virusit HIV duke synuar zonat e virusit që nuk mund të ndryshojnë. Ata e kuptuan se sfida për të gjetur një antidot universal ishte e ngjashme me kërkimin e tyre për një vaksinë HIV – ashtu si proteinat e HIV-it që evoluojnë me shpejtësi tregojnë dallime të vogla mes tyre, helmet e gjarpërinjve të ndryshëm kanë mjaft variacion saqë antitrupat që lidhen me një të tillë, në përgjithësi nuk lidhen. me te tjeret.

Por si HIV-i, toksinat e gjarpërinjve gjithashtu kanë rajone të ruajtura që nuk mund të pësojnë mutacion dhe antitrupat që i synojnë ato ndoshta mund të punojnë kundër të gjitha varianteve të atij helmi.

Në analizën e re, studiuesit izoluan dhe krahasuan proteinat e helmit nga elapide të ndryshme – një grup i madh gjarpërinjsh helmues, duke përfshirë mambas, kobra dhe bungaruse. Ata zbuluan se një lloj proteine ​​e quajtur “toksina me tre gishta” (3FTx), e pranishme në të gjithë gjarpërinjtë elapid, përmban pjesë të vogla që duken të ngjashme në specie të ndryshme. Përveç kësaj, proteinat 3FTx konsiderohen shumë toksike dhe përgjegjëse për paralizën e të gjithë trupit, duke i bërë ato një objektiv ideal terapeutik.

Për të zbuluar një antitrup për të bllokuar 3FTx, studiuesit krijuan një platformë inovative që futi gjenet për 16 3FTx të ndryshëm në qelizat e gjitarëve dhe më pas prodhoi toksinat në laborator. Ekipi më pas shikoi një skedar me më shumë se 50 miliardë antitrupa të ndryshëm njerëzorë dhe testoi se cilat janë të lidhura me proteinën 3FTx nga bungarus me shumë aspekte (i njohur gjithashtu si bungarus kinez ose tajvanez), i cili ka më shumë ngjashmëri me 3FTx-in tjetër. proteinat..

Kjo e ngushtoi kërkimin e tyre në rreth 3800 antitrupa. Më pas ata testuan ato antitrupa për të parë se cilat do të njihnin katër variante të tjera të “3FTx”. Midis 30 antitrupave të identifikuar në atë ekran, një u dallua se kishte ndërveprimet më të forta midis të gjitha varianteve të toksinave: një antitrup i quajtur “95Mat5”.

Jardin, Kalek dhe kolegët e tyre testuan efektin e “95Mat5” te minjtë, të cilëve iu injektuan toksinat e gjarpërit bungarus, kobrës indiane pështytëse, mambas së zezë dhe kobrës mbretërore. Në të gjitha rastet, minjtë e injektuar njëkohësisht me 95Mat5, jo vetëm që mbroheshin nga vdekja, por edhe nga paraliza.

Ata zbuluan se antitrupi imiton strukturën e proteinës njerëzore me të cilën normalisht lidhet 3FTx. Është interesante se antitrupat HIV me veprim të gjerë që Jardine studioi më parë funksionojnë gjithashtu duke imituar një proteinë njerëzore.

– Është e mahnitshme që për dy probleme krejtësisht të ndryshme, sistemi imunitar i njeriut ka konverguar në një zgjidhje shumë të ngjashme. Ishte gjithashtu emocionuese të shihje se ne mund të krijonim një antitrup efektiv plotësisht në mënyrë sintetike – dhe nuk imunizuam asnjë kafshë, as nuk përdorëm gjarpërinjtë – thotë Jardine.

Ndërsa 95Mat5 është një antidot efektiv për të gjithë elapidët, ai nuk bllokon helmin e nepërkave – grupi i dytë i gjarpërinjve helmues. Grupi i Jardine tani po kërkon antitrupa gjerësisht neutralizues kundër një helmi tjetër elapid, si dhe dy toksina nepërkash. Ata dyshojnë se kombinimi i 95Mat5 me këto antitrupa të tjerë mund të sigurojë mbulim të gjerë kundër shumë ose të gjithë helmeve të gjarpërinjve.

– Ne besojmë se një koktej i këtyre katër antitrupave mund të funksionojë potencialisht si një antidot universal për çdo gjarpër të rëndësishëm mjekësor në botë – përfundoi Kalek.