Ученые сделали большой шаг на пути к созданию универсального противоядия, разработав антитело, способное нейтрализовать смертельные токсины, содержащиеся в веществах, выделяемых различными змеями из Африки, Азии и Австралии.
Понимание змеиных ядов и проблема создания специфических противоядий
Змеиные яды представляют собой сложные коктейли из белков, ферментов и пептидов. Эти вещества значительно различаются у разных видов. Поэтому они содержат элементы, способные вызывать различные эффекты, такие как паралич мышц, разрушение тканей, свертывание крови или нарушение работы нервной системы. Эти животные используют свой яд для обездвиживания, захвата и убийства добычи, защиты от хищников или установления территориального господства. Таким образом, разнообразие ядов отражает разнообразие стратегий охоты и защиты, выработанных различными видами в ходе эволюции.
В настоящее время основным методом лечения змеиных укусов является использование противоядий. Они специфичны для определенных видов и создаются путем иммунизации животных контролируемым количеством яда. Однако у этого подхода есть существенные ограничения, и не в последнюю очередь — необходимость создания специфических противоядий для каждого вида ядовитых змей. Это возвращает нас к недавней работе.
Открытие важнейшего антитела
Исследователи совершили революционный прорыв, разработав антитело, способное нейтрализовать действие токсинов, содержащихся в ядах различных змей из Африки, Азии и Австралии. Это антитело, получившее название 95Mat5, продемонстрировало свою эффективность, защитив мышей, подвергшихся воздействию яда различных видов змей, таких как черная мамба и королевская кобра.
Для этого исследователи применили инновационный подход. Сначала они выделили и сравнили белки яда различных змей, сосредоточившись на особом типе белков, называемых трехпалыми токсинами (3FTx). Эти токсины присутствуют у многих видов змей, таких как чёрная мамба, кобра и крайт, и вызывают потенциально смертельный паралич. Затем команда внедрила гены различных трехпалых токсинов в клетки млекопитающих в лаборатории. Затем эти клетки вырабатывали токсины, что позволило исследователям получить контролируемые и безопасные формы токсичных веществ.
Затем ученые использовали инновационную платформу для скрининга обширной библиотеки человеческих антител, включающей более пятидесяти миллиардов различных антител. Они проверили эти антитела, чтобы выявить те, которые специфически связываются с многополосным белком крайта 3FTx, токсином, похожим на другие 3FTx. Сузив круг поиска примерно до 3800 антител, исследователи, наконец, определили антитело под названием 95Mat5, которое показало наиболее сильное взаимодействие с несколькими вариантами токсина. Это антитело показало перекрестную реактивность с различными токсинами, что делает его потенциально универсальным.
Многообещающая перспектива создания универсального противоядия
Синтетический подход, не требующий иммунизации животных настоящим ядом, представляет собой значительное достижение. Исследователи смогли сымитировать структуру человеческого белка, на который нацелены токсины, что открывает путь к созданию полностью синтетического и потенциально более безопасного антитела для лечения укусов рептилий.
Таким образом, эта разработка открывает перспективу создания универсального противоядия, способного лечить укусы, нанесенные разными видами животных. В частности, антитело 95Mat5 может стать эффективным средством борьбы с укусами в регионах, где разнообразие змей затрудняет производство и распространение специфических противоядий. Этот научный прорыв также открывает путь для дальнейших исследований, направленных на выявление антител, способных нейтрализовать яды других групп змей, чтобы создать коктейль антител с еще большим охватом.
Напомним, что укусы этих змей по-прежнему вызывают более 100 000 смертей в год по всему миру.
Подробности этой работы опубликованы в журнале Science Translational Medicine.
