Το αίμα ενός κροταλία έκρυβε ένα διαφορετικό μοντέλο για την αντιμετώπιση των δηλητηριωδών δαγκωμάτων. Ερευνητές του University of Maryland συνδύασαν πρωτεΐνες που προστατεύουν φυσικά το western diamondback rattlesnake από το δηλητήριό του και δημιούργησαν μείγματα που, σε εργαστηριακές δοκιμές, ήταν περίπου δέκα φορές ισχυρότερα από έναν υπάρχοντα αντιοφικό ορό.
Το εύρημα δεν είναι ακόμη θεραπεία για ανθρώπους. Είναι όμως ένα σημαντικό βήμα προς αντιοφικούς ορούς που θα μπορούσαν να καλύπτουν περισσότερα είδη δηλητηρίων, να παράγονται ευκολότερα και να προκαλούν λιγότερες ανεπιθύμητες ανοσολογικές αντιδράσεις.
Η άμυνα που εξελίχθηκε μέσα στο αίμα του φιδιού
Οι ερευνητές μελέτησαν πρωτεΐνες της οικογένειας FETUA, οι οποίες κυκλοφορούν στο αίμα του western diamondback rattlesnake. Προηγούμενη δουλειά της ίδιας ομάδας είχε δείξει ότι η FETUA-3 μπορεί να μπλοκάρει μεταλλοπρωτεϊνάσες του δηλητηρίου του συγκεκριμένου είδους και να δεσμεύει τοξίνες από άλλα είδη κροταλία.
Στη νέα μελέτη, η ομάδα εξέτασε τι προσφέρει κάθε πρωτεΐνη ξεχωριστά. Κάποια μέλη περιόριζαν την αιμορραγία, ενώ άλλα επενέβαιναν στη δράση ενζύμων. Καμία μεμονωμένη πρωτεΐνη, όμως, δεν μπορούσε να αποτρέψει πλήρως τον θάνατο από δηλητήριο. Η εικόνα άλλαξε όταν οι ερευνητές τις συνδύασαν.
Γιατί οι συνδυασμοί ήταν πιο αποτελεσματικοί
Το δηλητήριο ενός φιδιού δεν είναι μία ουσία αλλά ένα σύνθετο μείγμα, που μπορεί να περιλαμβάνει περίπου 100 τοξικές πρωτεΐνες από διαφορετικές οικογένειες. Η σύστασή του αλλάζει από είδος σε είδος, γεγονός που δυσκολεύει την ανάπτυξη ενός ορού με ευρεία κάλυψη.
Τα βελτιστοποιημένα μείγματα FETUA ήταν περίπου δέκα φορές πιο ισχυρά από τον υπάρχοντα αντιοφικό ορό προέλευσης προβάτου στις εργαστηριακές δοκιμές. Εξουδετέρωσαν πλήρως τη θανατηφόρα δράση δηλητηρίου κροταλία και έδειξαν προστασία απέναντι σε δηλητήρια αρκετών ειδών οχιάς, ακόμη και ειδών που χωρίζονται από εκατομμύρια χρόνια εξέλιξης.
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Proceedings of the National Academy of Sciences, επικεντρώθηκε στις μεταλλοπρωτεϊνάσες, μία μόνο από τις βασικές οικογένειες τοξινών των οχιών. Οι ερευνητές εξετάζουν τώρα πώς θα στοχεύσουν και άλλες οικογένειες, με στόχο έναν πιο ολοκληρωμένο nature-based, ανασυνδυασμένο αντιοφικό ορό.
Από το εργαστήριο στην πραγματική θεραπεία
Οι σημερινοί αντιοφικοί οροί σώζουν ζωές, αλλά παράγονται συνήθως με την έκθεση μεγάλων ζώων σε δηλητήριο και τη συλλογή των αντισωμάτων που αναπτύσσουν. Η διαδικασία μπορεί να είναι ακριβή, η αποτελεσματικότητα να διαφέρει και η χορήγηση να προκαλεί σοβαρές ανοσολογικές αντιδράσεις.
Οι πρωτεΐνες που παράγονται στο εργαστήριο θα μπορούσαν θεωρητικά να προσφέρουν πιο σταθερή σύνθεση, ευρύτερη δράση και ευκολότερη παραγωγή μεγάλης κλίμακας. Ωστόσο, το νέο αποτέλεσμα προέρχεται από εργαστηριακά πειράματα και δεν έχει αξιολογηθεί ακόμη σε κλινικές δοκιμές σε ανθρώπους. Η πρώτη εμπορική εφαρμογή που εξετάζει ο επικεφαλής της έρευνας Sean B. Carroll είναι πιθανότερο να αφορά την κτηνιατρική, πριν από οποιαδήποτε χρήση σε ανθρώπους.
Η αξία της μελέτης βρίσκεται ακριβώς σε αυτή τη μετατόπιση: αντί να προσπαθούν να προσαρμόσουν έναν ορό σε κάθε διαφορετικό δηλητήριο, οι επιστήμονες αναζητούν τα μόρια που τα ίδια τα φίδια χρησιμοποιούν για να αντέχουν τις τοξίνες. Η ιδέα δεν παρακάμπτει τα στάδια ασφάλειας και κλινικής αξιολόγησης, αλλά δείχνει έναν πιθανό δρόμο για ασφαλέστερες και πιο καθολικές θεραπείες στο μέλλον.