(Зображення: Фотоколаж Мерілін Перкінс; Зображення Куромілі та Тані Іванової через Getty Images)
Коли Джейкоб Гленвілл вперше заговорив з Тімом Фріде, він сказав: «Я б дуже хотів отримати трохи вашої крові».
Як генеральний директор біотехнологічної компанії Centivax, Гленвілл розробляв універсальний засіб від укусів змій. А Фріде — герпетолог-самоучка з гіперімунітетом до одних із найсмертоносніших зміїних токсинів у світі.
Вам може сподобатися
-
«Універсальна» вакцина проти раку, яку готують до випробувань на людях, може бути корисною для «всіх форм раку»
-
Як битва між вірусами та бактеріями може допомогти нам перемогти супербактерії
-
«Ми фактично знищили ту здатність, яку мали для реагування на пандемію», — каже провідний епідеміолог Майкл Остергольм
Для своєї «універсальної» протиотрути Гленвіллу знадобилося кілька антитіл, кожне з яких могло б нейтралізувати багато різних версій токсину. Це нелегке завдання. Зміїна отрута — це суміш до 70 токсинів. І різні змії можуть виробляти різні комбінації, варіанти та кількості цих токсинів, навіть у одного виду в різних географічних регіонах та в межах них. Навіть невеликі хімічні варіації від одного токсину до іншого можуть призвести до дуже різної реакції на укус, що робить протиотруту ефективною проти укусу однієї змії, але неефективною проти іншої.
Але Гленвілл підозрював, що досягти своєї мети все ж можливо, оскільки структурно всі токсини отрути є варіаціями приблизно 10 класів білків. Це говорить про те, що ключові місця, де ці білки зв'язуються з клітинами людини, можуть бути подібними у багатьох отрутах.
Якби дослідники змогли знайти антитіла, що зв'язуються з цими спільними сайтами зв'язування, «ми могли б створити коктейль, який міг би бути універсальною протиотрутою», — сказав Гленвілл.
Він сподівався, що антитіла в крові Фріде можуть подіяти проти деяких із цих подібних ділянок. Маючи 40-мілілітровий зразок крові від Фріде, Гленвілл працював з біохіміком Пітером Квонгом та іншими співробітниками Національних інститутів охорони здоров'я та Колумбійського університету, щоб створити протиотруту «широкого спектру дії». У 2025 році Гленвілл, Квонг та їх колеги повідомили, що у мишей суміш трьох агентів, деякі з яких походять від антитіл у крові Фріде, забезпечувала широкий захист від отрути 19 змій родини змій змій, яка налічує близько 300 видів, включаючи різних кобр, мамб, тайпанів та крайтів.
Гленвілл вважає, що його дослідження показує, що універсальна протиотрута цілком досяжна. Але інші експерти скептично ставляться до необхідності та практичності такого підходу. За їхніми словами, потрібна не «універсальна протиотрута». Вони воліли б бачити набір із кількох протиотрут, кожна з яких адаптована до змій у певному географічному регіоні та яку можна виготовити дешево та швидко.
Публікація в Instagram від Фріде, яка перенесла понад 800 укусів змій та «самовіакцій». (@timfriede794)
Фотографія, опублікована користувачем
Токсична загроза
За даними Всесвітньої організації охорони здоров'я, щороку від укусів отруйних змій гине до 138 000 людей, переважно в Африці, Азії та Латинській Америці. Однак ці цифри можуть бути заниженими, оскільки люди, які постраждали від укусів, не завжди звертаються за медичною допомогою.
Крім того, швидке отримання правильної протиотрути є проблемою. Люди не завжди знають, яка змія їх вкусила, оскільки в певному регіоні існує близько 600 видів отруйних змій, а часто й кілька видів отруйних змій.
Вам може сподобатися
-
«Універсальна» вакцина проти раку, яку готують до випробувань на людях, може бути корисною для «всіх форм раку»
-
Як битва між вірусами та бактеріями може допомогти нам перемогти супербактерії
-
«Ми фактично знищили ту здатність, яку мали для реагування на пандемію», — каже провідний епідеміолог Майкл Остергольм
Зазвичай токсини зміїної отрути поділяються на три категорії: нейротоксини, які пошкоджують нервову систему; гемотоксини, які порушують кровотік і згортання крові; і цитотоксини, які пошкоджують клітини та тканини.
Більшість елапід покладаються на нейротоксини. Серед найсмертоносніших типів є трипальцеві токсини (3FTX), які отримали таку назву через характерні пальцеподібні петлі в цих білкових структурах. Сімейство 3FTX включає довголанцюгові та коротколанцюгові нейротоксини (LNX та SNX), які є найнебезпечнішими, оскільки вони часто швидко та незворотно зв'язуються з рецепторами на нервових клітинах м'язів, запобігаючи їхньому збудженню.
Якщо не протидіяти, 3FTX викликають швидкий параліч м'язів та смерть.
Розробка універсальної протиотрути
Щоб розробити свою нову протиотруйну суміш, команда Гленвіля виділила ДНК з крові Фріде та створила бібліотеку антитіл, що містяться в ній, які протидіяли токсинам зміїної отрути. З них вони виділили ті, що нейтралізували багато найнебезпечніших з них.
Ви не створюєте ліки, приймаючи інсулін, ліки від хвороби Альцгеймера, ліки від раку, ліки від неприємного запаху з рота, перетворюючи їх на одну таблетку та кажучи: «Гей, [якщо ви] страждаєте від однієї з цих проблем, просто приймайте наш комплексний препарат».
Andreas Hougaard Laustsen-Kiel, Технічний університет Данії
«Протиотрути працюють так: якщо ви деактивуєте один [токсин], він нейтралізує весь токсин», — сказав Картік Сунагар, еволюційний генетик, який очолює Лабораторію еволюційної отрути Індійського інституту науки та працює над розробкою протиотрут для змій, що мешкають у певних регіонах Індії. «Саме так можна досягти широкої нейтралізації, оскільки багато з цих токсинів є спільними для різних видів».
Гленвілл та його колеги виявили, що антитіло під назвою LNX-D09 було ефективним проти LNX, тоді як інше, SNX-B03, діяло проти SNX. Вони поєднали їх з препаратом під назвою вареспладіб, який, як раніше було показано, нейтралізує інший тип токсину зміїної отрути, який називається фосфоліпаза А2 (PLA2), що руйнує клітинні мембрани, викликаючи загибель тканин, запалення, крововилив або набряк. Цей коктейль захистив мишей від 19 видів отруйних змій — повний захист від 13 видів, а для решти шести він зменшив тяжкість симптомів. Їхня стаття була опублікована раніше цього року в журналі Cell.
Непросте завдання
Але складність зміїних отрут робить розробку універсального рішення надзвичайно складною.
«Укус змії — це не просто окрема хвороба… [і] за кожним укусом змії стоїть різний склад отрути. Токсини, важливі для африканських змій, можуть навіть не існувати в жодній зміїній отруті в Америці», — сказав Андреас Хоугард Лаустсен-Кіль, біотехнолог з Технічного університету Данії, який працює над розробкою широкого спектру лікування укусів змій. «Токсини, важливі для африканських змій, можуть навіть не існувати в жодній зміїній отруті в Америці».
Лаустсен-Кіль не вважає, що універсальний антидот від зміїної отрути можливий — або навіть необхідний. «Ви не створюєте ліки, приймаючи інсулін, ліки від хвороби Альцгеймера, ліки від раку, ліки від неприємного запаху з рота, перетворюючи їх на одну таблетку та кажучи: «Гей, [якщо ви] страждаєте від однієї з цих проблем, просто приймайте наш комплексний препарат», — сказала Лаустсен-Кіль виданню Live Science.
Він також застеріг від розпалювання думки про те, що «універсальний» протиотрута вже близько. Новий коктейль протиотрут команди Гленвілла ефективний проти змій з багатьох регіонів, але він діє лише проти отрут, що використовуються в дослідженні.
«Для неексперта це може здатися дуже широкою нейтралізація, але всі вибрані види мають дуже схожі отрути», – сказав Лаустсен-Кіль. Але змії, виділені в дослідженні, часто мають близьких родичів у тих самих регіонах, які виробляють отруту, що відрізняється від тієї, на яку спрямована нова суміш, тому вона навряд чи подіє на їхні отрути, додав він.
Герпетолог видобуває отруту африканської гадюки-пихтуна для дослідження протиотрут. Деякі експерти кажуть, що для розробки ефективних протиотрут, ймовірно, знадобиться цілеспрямована обробка отрут від видів змій з певного регіону.
Тим не менш, за його словами, робота Гленвілла та його команди є важливою, оскільки вона підтверджує підхід, який існує вже десять років. «Якщо ви працюєте над створенням якісних, широко нейтралізуючих антитіл, а потім робите коктейлі [з них], це, ймовірно, є гарною стратегією для створення кращих протиотрут».
Замість того, щоб намагатися створити універсальну протиотруту, кращим підходом було б змішувати та підбирати панель широко нейтралізуючих антитіл, специфічних для кожного географічного регіону, сказав він. Це означало б цілеспрямовану дію на отрути видів змій, що зустрічаються в певній місцевості, а не по всьому світу.
Столітня технологія виробництва зміїної протиотрути
Але є ще одна перешкода на шляху до ідеального протиотрути: виробництво все ще залежить від 125-річної технології введення отрути тваринам, таким як коні чи вівці, та використання їхніх антитіл для створення протиотрут для людей. Цей підхід має багато недоліків. По-перше, більшість видів змій не мають специфічних протиотрут, і навіть якщо вони є, їхня ефективність може відрізнятися через відмінності в отрутах. Крім того, антитіла, що не є людськими, ризикують викликати алергічні реакції, такі як анафілаксія та сироваткова хвороба, у деяких користувачів.
Лаустсен-Кіль писав у 2024 році, що цій галузі потрібен спосіб швидкого та ефективного виробництва людських моноклональних антитіл (mAb) — лабораторних антитіл, розроблених спеціально для імунної системи людини, — які діють проти багатьох варіацій одного й того ж класу токсинів.
Можливо, ми ближче до цієї мети, ніж до універсальної протиотрути. У лютому 2024 року Сунагар та його колеги повідомили про широко нейтралізуючий людський моноклональний антитіл проти різноманітного спектру LNX з елапід. Після тестування понад 50 мільярдів синтетичних людських антитіл вони зупинилися на одному, який виконав свою роботу. Їхнє дослідження представило основу для розробки більшої кількості таких протиотрут.
Секрет такої широкої нейтралізації, розповів Сунагар виданню Live Science, полягає в тому, що якщо вимкнути один ключовий компонент зміїної отрути, це повністю нейтралізує отруту. Тож вам потрібно знайти лише одне специфічне антитіло, яке може бути ефективним проти багатьох отрут зі схожими токсинами.
Їхні синтетичні антитіла нейтралізували цілі отрути королівської кобри (Ophiophagus hannah) у Західних Гатах в Індії, моноклевої кобри (Naja kaouthia) у східній Індії, багатосмугового крайта (Bungarus multicinctus) у Південно-Східній Азії та чорної мамби (Dendroaspis polylepis) в країнах Африки на південь від Сахари.
«Досягнення широкої нейтралізації більше не є проблемою», – сказав Сунагар виданню Live Science. «Єдиною проблемою буде масове виробництво цих антитіл та їх доступність для проектів, пов’язаних зі зміями».
Це тому, що чим більше компонентів містить протиотрута, тим дорожчим вона стає, що робить економічно недоцільним її виробництво та розповсюдження в країнах, що розвиваються, які найбільше страждають від укусів змій, додав він.
Хоча Гленвілл вважає, що універсальний протиотрутний препарат можливий, його коктейль з протиотрутою ще не був випробуваний на людях. Його компанія веде переговори з ветеринарною групою в Австралії щодо випробування коктейлю на домашніх собаках, які постраждали від укусів змій. Вони також розглядають можливість створення аналогічної суміші широко нейтралізуючих антитіл для родини гадюкових.
На іншому кінці світу, лабораторія Сунагара в Індії працює над антитілом проти гадюк. Його ідея універсальної протиотрути не полягає в одному продукті.
ПОВ'ЯЗАНІ ІСТОРІЇ
—13 найотруйніших змій на планеті
— Смертельна змія випустила достатньо отрути, щоб убити 400 людей під час рекордного «доїння»
— Турист підібрав отруйну змію та помер після того, як укус викликав рідкісну алергічну реакцію, повідомляє влада
«Теоретично, створити таку протиотруту можливо, але я не думаю, що це обов’язково найкраще рішення», – сказав він. Швидше, він бачить комбінацію двох або трьох продуктів для різних регіонів, які нейтралізували б набагато ширший спектр зміїних отрут, ніж доступно зараз.
Тим часом команда Гленвіля зараз розробляє протиотруту для протидії укусам іншої основної родини отруйних змій – гадюк.
«Ми використовуємо той самий план дій, що й на елапідах… [і] створюємо другий коктейль», – сказав Гленвілл.
Паял Дхар, автор Live Science
Паял Дхар (вона/вони) — журналістка-фрілансерка, яка пише про науку, технології та суспільство. Вони висвітлюють теми штучного інтелекту, інженерії, матеріалознавства, кібербезпеки, космосу, ігор, онлайн-спільнот та будь-яких блискучих нових технологій, які привертають їхню увагу. Вона писала для Science News, Scientific American, Nature, Washington Post, Guardian, Chemical & Engineering News, IEEE Spectrum та інших. Вони також пишуть наукову фантастику та фентезі. Ви можете слідкувати за нею за @payaldhar.bluesky.social або читати її роботи на payaldhar.contently.com.
Ви повинні підтвердити своє публічне ім'я, перш ніж коментувати
Будь ласка, вийдіть із системи, а потім увійдіть знову. Після цього вам буде запропоновано ввести своє ім'я для відображення.
Вийти Читати далі
«Універсальна» вакцина проти раку, яку готують до випробувань на людях, може бути корисною для «всіх форм раку»
Як битва між вірусами та бактеріями може допомогти нам перемогти супербактерії
«Ми фактично знищили ту здатність, яку мали для реагування на пандемію», — каже провідний епідеміолог Майкл Остергольм
«Ці рішення були абсолютно необдуманими»: Скорочення фінансування мРНК-вакцин зробить Америку більш вразливою до пандемій
Експериментальні вакцини проти ВІЛ показують багатообіцяючі результати ранніх випробувань безпеки
Чому синьокільцевий восьминіг такий смертельний?
Найновіше в розділі Змії
Через похолодання у Флориді бірманський пітон виблював цілого оленя
Вчені виявили, що бірманські пітони мають раніше невідомі клітини, які допомагають їм перетравлювати цілі скелети.
Флоридська рись відкусила голову 4-метровому бірманському пітону в Еверглейдс
«Швидша версія дарвінівської еволюції»: як мега-замерзання у Флориді, можливо, спричинило неймовірно швидку еволюцію бірманських пітонів
Вікторина про змій: Давайте перевіримо, що ви знаєте про цих повзучих рептилій
Чому змії скидають шкіру?
Найновіші функції
Вчені незабаром можуть створити «універсальну протиотруту». Але чи врятує вона життя?
Історія науки: Винахід транзистора започаткував еру обчислювальної техніки — 3 жовтня 1950 року
У жінки з'явилися незвичайні синці від масажного пістолета. Виявилося, що в неї цинга.
«Зоряні дюни» Сахарського моря зіштовхуються з потойбічним ландшафтом там, де зустрічаються дві країни
Александр Флемінг прокидається, знайшовши у своїй чашці Петрі дивну плісняву, і випадково відкриває перший антибіотик — 28 вересня 1928 року
Історія науки: Розеттський камінь розшифровано, відкриваючи вікно в давньоєгипетську цивілізацію — 27 вересня 1822 року
ОСТАННІ СТАТТІ
1. Жнивний Місяць 2025: Спостерігайте за рідкісним сходом супермісяця у жовтні серед падаючих зірок
Live Science є частиною Future US Inc, міжнародної медіагрупи та провідного цифрового видавництва. Відвідайте наш корпоративний сайт.
- Про нас
- Зв'яжіться з експертами Future
- Умови та положення
- Політика конфіденційності
- Політика щодо файлів cookie
- Заява про доступність
- Рекламуйтеся у нас
- Веб-сповіщення
- Кар'єра
- Редакційні стандарти
- Як запропонувати нам історію
© Future US, Inc. Повний 7-й поверх, 130 West 42nd Street, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 10036.
var dfp_config = { “site_platform”: “vanilla”, “keywords”: “type-feature,serversidehawk,videoarticle,van-enable-adviser-
Sourse: www.livescience.com
