NEU-DELHI: Wissenschaftler haben einen synthetischen menschlichen Antikörper entwickelt, der ein tödliches Gift neutralisieren kann, das von verschiedenen Schlangen produziert wird. Die in der Fachzeitschrift Science Translational Medicine veröffentlichte Studie adaptierte einen früher zum Screening nach Antikörpern gegen HIV und COVID-19 verwendeten Ansatz, um den neuen giftig neutralisierenden Antikörper zu synthetisieren.
„Dies ist das erste Mal, dass diese spezielle Strategie zur Entwicklung von Antikörpern zur Behandlung von Schlangenbissen angewendet wird“, sagte Senji Laxme, Doktorand am Indian Institute of Science (IISc) in Bengaluru.
Das Team, zu dem auch Forscher des US-amerikanischen Scripps Research Institute gehörten, stellte fest, dass die Studie ein Schritt in Richtung einer universellen Antikörperlösung ist, die einen umfassenden Schutz gegen das Gift einer Vielzahl von Schlangen bieten kann, darunter Kobra, Königskobra, Krait und Schwarze Mamba .
Sie sagten, dass Schlangenbisse jedes Jahr Tausende von Todesfällen verursachen, insbesondere in Indien und Afrika südlich der Sahara.
Die derzeitige Strategie zur Entwicklung von Gegengiften besteht darin, Pferden, Ponys und Maultieren Schlangengift zu injizieren und Antikörper aus ihrem Blut zu sammeln.
Allerdings gibt es bei diesem Ansatz mehrere Probleme.
„Diese Tiere werden im Laufe ihres Lebens verschiedenen Bakterien und Viren ausgesetzt“, sagte Kartik Sunagar, außerordentlicher Professor am IISc und Mitautor der Studie.
„Daher umfassen Gegengifte auch Antikörper gegen Mikroorganismen, die therapeutisch überflüssig sind. Untersuchungen haben gezeigt, dass weniger als 10 Prozent einer Durchstechflasche mit Gegengift tatsächlich Antikörper enthalten, die gegen Schlangengifttoxine gerichtet sind“, sagte Sunagar.
Der vom Team entwickelte Antikörper zielt auf eine konservierte Region im Kern eines wichtigen Toxins namens Drei-Finger-Toxin (3FTx) im Elapid-Gift ab.
Obwohl verschiedene Arten von Elapiden unterschiedliche 3FTxs produzieren, seien einige Regionen im Protein ähnlich, sagten die Forscher.
Das Team konzentrierte sich auf einen solchen konservierten Bereich – einen Disulfidkern. Sie entwarfen eine große Bibliothek künstlicher Antikörper von Menschen, die auf Hefezelloberflächen präsentiert wurden.
Anschließend testeten sie die Fähigkeit der Antikörper, an 3FTx verschiedener elapider Schlangen auf der ganzen Welt zu binden.
Nach wiederholtem Screening beschränkten die Forscher ihre Auswahl auf einen Antikörper, der stark an verschiedene 3FTxs binden konnte.
Unter den 149 Varianten von 3FTxs in öffentlichen Repositories könnte dieser Antikörper an 99 binden, sagten sie.
Anschließend testeten die Forscher ihren Antikörper in Tiermodellen. In einer Reihe von Experimenten vermischten sie den synthetischen Antikörper mit einem giftigen 3FTx, das vom taiwanesischen Gebänderten Krait produziert wird, und injizierten es Mäusen.
Mäuse, denen nur das Toxin verabreicht wurde, starben innerhalb von vier Stunden. Aber diejenigen, denen die Toxin-Antikörper-Mischung verabreicht wurde, überlebten das 24-Stunden-Beobachtungsfenster und sahen vollkommen gesund aus, sagten sie.
Das Team testete seinen Antikörper auch gegen das gesamte Gift der Monokelkobra aus Ostindien und der Schwarzen Mamba aus Afrika südlich der Sahara und kam zu ähnlichen Ergebnissen.
Die Wirksamkeit des Antikörpers sei fast 15-mal höher als die des herkömmlichen Produkts, fügten die Forscher hinzu.
„Dies ist das erste Mal, dass diese spezielle Strategie zur Entwicklung von Antikörpern zur Behandlung von Schlangenbissen angewendet wird“, sagte Senji Laxme, Doktorand am Indian Institute of Science (IISc) in Bengaluru.
Das Team, zu dem auch Forscher des US-amerikanischen Scripps Research Institute gehörten, stellte fest, dass die Studie ein Schritt in Richtung einer universellen Antikörperlösung ist, die einen umfassenden Schutz gegen das Gift einer Vielzahl von Schlangen bieten kann, darunter Kobra, Königskobra, Krait und Schwarze Mamba .
Sie sagten, dass Schlangenbisse jedes Jahr Tausende von Todesfällen verursachen, insbesondere in Indien und Afrika südlich der Sahara.
Die derzeitige Strategie zur Entwicklung von Gegengiften besteht darin, Pferden, Ponys und Maultieren Schlangengift zu injizieren und Antikörper aus ihrem Blut zu sammeln.
Allerdings gibt es bei diesem Ansatz mehrere Probleme.
„Diese Tiere werden im Laufe ihres Lebens verschiedenen Bakterien und Viren ausgesetzt“, sagte Kartik Sunagar, außerordentlicher Professor am IISc und Mitautor der Studie.
„Daher umfassen Gegengifte auch Antikörper gegen Mikroorganismen, die therapeutisch überflüssig sind. Untersuchungen haben gezeigt, dass weniger als 10 Prozent einer Durchstechflasche mit Gegengift tatsächlich Antikörper enthalten, die gegen Schlangengifttoxine gerichtet sind“, sagte Sunagar.
Der vom Team entwickelte Antikörper zielt auf eine konservierte Region im Kern eines wichtigen Toxins namens Drei-Finger-Toxin (3FTx) im Elapid-Gift ab.
Obwohl verschiedene Arten von Elapiden unterschiedliche 3FTxs produzieren, seien einige Regionen im Protein ähnlich, sagten die Forscher.
Das Team konzentrierte sich auf einen solchen konservierten Bereich – einen Disulfidkern. Sie entwarfen eine große Bibliothek künstlicher Antikörper von Menschen, die auf Hefezelloberflächen präsentiert wurden.
Anschließend testeten sie die Fähigkeit der Antikörper, an 3FTx verschiedener elapider Schlangen auf der ganzen Welt zu binden.
Nach wiederholtem Screening beschränkten die Forscher ihre Auswahl auf einen Antikörper, der stark an verschiedene 3FTxs binden konnte.
Unter den 149 Varianten von 3FTxs in öffentlichen Repositories könnte dieser Antikörper an 99 binden, sagten sie.
Anschließend testeten die Forscher ihren Antikörper in Tiermodellen. In einer Reihe von Experimenten vermischten sie den synthetischen Antikörper mit einem giftigen 3FTx, das vom taiwanesischen Gebänderten Krait produziert wird, und injizierten es Mäusen.
Mäuse, denen nur das Toxin verabreicht wurde, starben innerhalb von vier Stunden. Aber diejenigen, denen die Toxin-Antikörper-Mischung verabreicht wurde, überlebten das 24-Stunden-Beobachtungsfenster und sahen vollkommen gesund aus, sagten sie.
Das Team testete seinen Antikörper auch gegen das gesamte Gift der Monokelkobra aus Ostindien und der Schwarzen Mamba aus Afrika südlich der Sahara und kam zu ähnlichen Ergebnissen.
Die Wirksamkeit des Antikörpers sei fast 15-mal höher als die des herkömmlichen Produkts, fügten die Forscher hinzu.