Zinātnieki rada cilvēka antivielas, kas var neitralizēt melnās atraitnes toksīnu

Ir dažādas atraitnīšu zirnekļu sugas, tostarp melnās, sarkanās un brūnās šķirnes Amerikā, Austrālijas sarkanais zirneklis un vairākas zirnekļu sugas, kas sastopamas Dienvidāfrikā. Eiropā melnā atraitne Latrodectus tredecimguttatus dzīvo Vidusjūras reģionā, taču pēdējā laikā klimata pārmaiņu dēļ šie zirnekļi ir sākuši paplašināt savas dzīvotnes.

Atraitnes zirnekļa kodumi var izraisīt latrodektismu — slimību, kurā zirnekļa inde, neirotoksīns, ko sauc par alfa-latrotoksīnu, uzbrūk nervu sistēmai un izraisa tādus simptomus kā stipras sāpes, hipertensija, galvassāpes un slikta dūša. Melnās atraitnes kodumus var ārstēt ar antivielām, kas iegūtas no zirgiem, taču, lai padarītu ārstēšanu drošāku pacientiem, pētnieki Vācijā nolēma izstrādāt pilnībā cilvēka antivielas.

"Pirmo reizi mēs piedāvājam cilvēka antivielas, kas šūnu testā parāda melnās atraitnes indes neitralizāciju," sacīja Braunšveigas Tehniskās universitātes biologs profesors Maikls Hosts un vecākais autors pētījumam, kas publicēts žurnālā žurnāls Frontiers in Immunology. "Šis ir pirmais solis ceļā uz zirga seruma aizstāšanu, ko joprojām lieto smagu simptomu ārstēšanai pēc melnās atraitnes koduma."

Vāveru ķeršana

Daudzi pacienti, kurus sakodušas melnās atraitnes, netiek ārstēti vispār, jo pretinde ir izgatavota no zirgiem iegūtiem proteīniem, kas ir sveši cilvēka ķermenim un var izraisīt nevēlamas blakusparādības. Tie ietver seruma slimību, reakciju uz olbaltumvielām antiserumā, kas iegūts no avotiem, kas nav cilvēkresursi, un smagu alerģisku reakciju. Pieejamais antidots ir arī nenoteikts antivielu maisījums, kas dažādās sērijās atšķiras. Neskatoties uz šiem trūkumiem, šis pretlīdzeklis šobrīd ir visefektīvākā ārstēšanas iespēja.

"Mēs centāmies aizstāt zirga serumu ar rekombinantām cilvēka antivielām, lai nodrošinātu labāku produktu pacientiem un izvairītos no zirgu izmantošanas seruma ražošanai," sacīja Hoosts. Lai to izdarītu, zinātnieki izmantoja in vitro metodi, ko sauc par fāgu antivielu displeju.

"Šī pieeja izmanto ārkārtīgi daudzveidīgu gēnu kolekciju, kurā ir vairāk nekā 10 miljardi dažādu antivielu. No šīs lielās antivielu daudzveidības fāgu displejs var iegūt antivielas, kas var saistīties ar vēlamo mērķi, šajā gadījumā ar toksīnu," paskaidroja Husts.

Šādā veidā radītās antivielas var atkal un atkal reproducēt ar tādu pašu kvalitāti, jo ir zināma cilvēka antivielas DNS secība. Tie var arī uzlabot dzīvnieku labturību, jo zirgi nav jāimunizē un jānoasiņo, lai ražotu anti-melnās atraitnes toksīnus.

Antivielu optimizācija

Husta komanda izstrādāja kandidātu antivielas, kuras varētu izmantot terapeitisko antivielu izstrādei. Kopumā 45 no 75 radītajām antivielām uzrādīja alfa-latrotoksīna neitralizāciju in vitro. Vienai antivielai, ko sauc par MRU44-4-A1, bija ārkārtīgi augsta neitralizācija.

Pētniekus pārsteidza tas, ka tikai divas no antivielām bija efektīvas pret citu atraitņu sugu indēm. "Lai izstrādātu iespējamās ārstēšanas metodes visiem latrotoksīniem, ne tikai Eiropas melnās atraitnes toksīnam, mums būs nepieciešamas tālāk uzlabotas krusteniski reaģējošas antivielas," uzsvēra Husts. Pētnieki arī atzīmēja, ka ir nepieciešami turpmāki preklīniskie pasākumi, lai novērtētu antivielu efektivitāti pirms klīnisko pētījumu uzsākšanas.

"Citā projektā mēs parādījām, ka varam izstrādāt cilvēka antivielas difterijas ārstēšanai, kas ir efektīvas in vivo pētījumos. Mēs plānojam veikt tādas pašas darbības antivielām pret melnās atraitnes indi. Tas ir īpaši svarīgi, jo līdz ar zirnekļu iebrukumu Jauni biotopi, latrodektisma sastopamība un nepieciešamība pēc terapeitiskām alternatīvām turpmākajos gados var pieaugt," secināja Hoosts.