• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  Science >> Vetenskap >  >> Biologi
    Att ta bett av ormgift
    Kredit:Pixabay/CC0 Public Domain

    Mer effektiva behandlingar för ormbett som drabbar miljontals människor över hela världen varje år kommer från EU-forskning.



    I november 2023 utfärdade polisen i den södra holländska staden Tilburg en larm om en "extremt giftig" orm som var två meter lång och hade rymt från sina gränser.

    Den gröna mamban hittades så småningom bakom en gipsvägg i ägarens hus, vilket lättade allmänhetens oro och avslutade vad som hade varit en nationell nyhet.

    Miljontals bett

    Incidenten gav stadsbor i Europa en sällsynt exponering för ett hot som många miljoner människor på andra håll möter regelbundet.

    Varje år blir cirka 5,4 miljoner människor globalt – ofta i världens fattigaste samhällen – bitna av giftormar, och länder som Bangladesh, Burkina Faso, Indien och Nigeria uppskattas ha ett stort antal fall.

    Globalt orsakar dessa bett mellan 81 000 och 138 000 dödsfall och cirka 400 000 permanenta skador inklusive amputationer till följd av allvarliga vävnadsskador. Ormbettsförgiftning anses vara en försummad tropisk sjukdom av Världshälsoorganisationen och är mer dödlig än alla andra WHO-erkända försummade tropiska sjukdomar.

    Professor Nicholas Casewell försöker minska dessa siffror som en del av ett forskningsprojekt som fick EU-medel för att förbättra behandlingar för ormbett, som knappt har förändrats under de senaste 100 åren.

    "Om du får rätt antigift snabbt nog, då kan de vara effektiva - de är livräddande behandlingar", säger Casewell, expert på ormbett vid Liverpool School of Tropical Medicine i Storbritannien. "Men de har så många brister förknippade med dem."

    Antigift produceras för närvarande genom att hästar eller får injiceras med låga doser gift så att djuren utvecklar antikroppar mot det. Blodserum som innehåller dessa antikroppar samlas sedan in från värddjuren för att användas som antigift – en process som först demonstrerades av en fransk läkare vid namn Albert Calmette på 1890-talet.

    Antigifter är dyra, visar sig ofta vara ineffektiva och måste förvaras i kylskåp. De kan också orsaka allvarliga biverkningar som hudutslag, ledvärk, feber och svullnad i lymfkörtlarna.

    Dessutom har stora läkemedelsföretag slutat tillverka antigift eftersom de inte anses vara ekonomiskt lönsamma. Det ökar behovet av nya behandlingar.

    Ny nanopartikel

    Projektet som Casewell är involverat i samlar forskningsinstitut och universitet från Belgien, Frankrike, Portugal och Storbritannien. Kallas ADDovenom och pågår i fyra och ett halvt år fram till mars 2025.

    Forskarna har vänt sig till en ny syntetisk nanopartikel för att utveckla effektivare behandlingar för ormbett. Virusliknande, det är känt som en ADDomer.

    ADDomers är självmonterande eftersom de består av många kopior av samma protein. Dessa proteiner kan modifieras på ett sätt som gör det möjligt för dem att ta tag i och neutralisera specifika mål.

    När det gäller ADDovenom är dessa mål toxiner i ormgift.

    Vipers och mambas

    Projektet fokuserar på Afrikas sågfjälla huggormar och mambas. De orsakar en betydande medicinsk börda bland ormar i regionen söder om Sahara.

    Sågformade huggormar signalerar när de känner sig hotade och kan bita genom att ringla sig till en kringlaform och gnugga ihop sina fjäll – en handling som skapar ett fräsande ljud.

    Mambas, som är nära besläktade med kobror, försöker skrämma bort angripare genom att resa sig och väsa.

    Giftet från dessa två typer av ormar har väldigt olika effekter. Hos sågfjällade huggormar orsakar det inre blödningar, medan det hos mambas utlöser förlamning.

    Under ADDovenom har proteomikexperter vid University of Liege i Belgien analyserat giftet från dessa ormar som skördats vid herpetarium vid Liverpool School of Tropical Medicine, som inrymmer den största samlingen av giftormar i Storbritannien och är en av de mest mångsidiga i Europa.

    Gifter är en blandning av olika komponenter. Projektets mål är att identifiera och neutralisera de farligaste gifterna i huggorm och mambas.

    "Vi känner nu till sammansättningen av dessa gifter och vi kan extrahera de rikligaste och mest patogena toxinerna", säger professor Christiane Berger-Schaffitzel, biokemist vid det brittiska universitetet i Bristol som driver projektet. "Det här är våra mål."

    Effektivare och mer prisvärd

    Nuvarande antigift fungerar på allt annat än ett målinriktat sätt.

    Som mest är endast omkring en tredjedel av antikropparna mot gift riktade mot ormgift. Resten är antikroppar som djuren som antigiftet skapades från hade cirkulerade i sina kroppar för att bekämpa andra patogener.

    Detta, i kombination med att antikropparna kommer från djur, är anledningen till att antigifter kan göra människor sjuka. Patienter utvecklar ett tillstånd som kallas serumsjuka, vilket är en allergisk reaktion mot dessa ytterligare och onödiga komponenter i djurserumet.

    "Här försöker vi göra saker på ett mycket mer rationellt och informerat sätt," sa Casewell.

    Forskarna hoppas att deras planerade behandlingar blir säkrare, förutom att de är effektivare.

    Och eftersom ADDomers förblir stabila vid höga temperaturer, skulle behandlingarna inte behöva kylas, vilket gör dem mer tillgängliga för avlägsna landsbygdssamhällen i tropikerna.

    Även om projektet kommer att avslutas om mindre än ett år, kommer forskningen inte att göra det.

    Förutom att vidareutveckla ADDomer nanopartiklar för olika toxiner, kommer forskarna att undersöka hur dessa produkter kan tillverkas i skala för att hålla dem överkomliga.

    "Kostnaden är verkligen viktig eftersom vi pratar om utvecklingsländer och landsbygdsområden," sa Berger-Schaffitzel. "Människor har definitivt problem med att ha råd med behandling."

    Precis när ADDomer-baserade behandlingar kommer att bli tillgängliga beror på frågor som det skydd de ger möss mot toxiner och huggormsgift. För en livräddande behandling är målet en bred reaktivitet över gift från olika huggormar.

    Labbgjorda antikroppar

    ADDomers är inte det enda hoppet för att utveckla nya sätt att tackla ormbett.

    Andra EU-finansierade forskare försöker göra det med humana monoklonala antikroppar. Dessa är laboratorieproducerade kloner av människokroppens otaliga antikroppar.

    "Vi har antikroppar i vårt blod, men det är en blandning av miljontals olika antikroppar", säger Andreas Hougaard Laustsen-Kiel, professor i antikroppsteknik vid Danmarks Tekniska Universitet. "En monoklonal är bara en av dessa många, många antikroppar."

    Konstruerade monoklonala antikroppar används redan inom flera områden av medicinen, främst som riktade terapier för cancer och som behandlingar för autoimmuna sjukdomar inklusive reumatoid artrit.

    Laustsen-Kiel och kollegor tillverkar antikroppar som neutraliserar flera relaterade gifter i ormgift.

    "Det är relativt enkelt att hitta en monoklonal antikropp som bara binder ett mål", sa han. "Det svårare är att hitta en monoklonal antikropp som binder flera olika mål."

    Deras projekt, MABSTER, ska avslutas i december 2024 efter fem år.

    Precis som med ADDovenom har forskarna fokuserat på ormgifter som orsakar en betydande medicinsk börda.

    MABSTER har utvecklat och testat på möss en blandning av antikroppar som kan neutralisera korallormgift, en familj av färgglada, mycket giftiga ormar som lever i Amerika.

    Teamet är också nära att slutföra en blandning för att behandla bett från afrikanska kobror och mambas, enligt Laustsen-Kiel.

    Färre biverkningar

    Förutom att konstruera antikropparna för att rikta in sig på specifika toxiner, försöker teamet se till att antikropparna överlever längre i kroppen för att bekämpa nya toxiner igen.

    Normalt, efter att en antikropp har bundit till sitt mål, känd som ett antigen - i detta fall ett gifttoxin - neutraliserar den antigenet och signalerar att det ska förstöras. I denna process förblir antikroppen upptagen av antigenet tills båda förstörs.

    Genom att konstruera de monoklonala antikropparna så att de är känsliga för deras mikromiljö är det möjligt att programmera dem så att de frisätter antigenet under cellulär återvinning av antikropp-antigenkomplexet, enligt Laustsen-Kiel.

    Detta lämnar antikroppen intakt och fri att gå och binda fler gifter.

    Genom att återvinna antikroppar på detta sätt kan lägre doser av behandling användas, vilket ökar effektiviteten och eventuellt minskar biverkningar.

    Laustsen-Kiel upprepade Berger-Schaffitzel genom att betona vikten av överkomliga priser när det kommer till sådana behandlingar.

    "Nästa stora forskningsfråga är hur man tillverkar dessa saker billigt", sa han.

    Mer information:

    • ADDovenom
    • MABSTER

    Tillhandahålls av Horizon:The EU Research &Innovation Magazine




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com