科学家与一位对蛇毒具有自身诱导免疫力的男性之间的独特合作产生了迄今为止最有效的抗蛇毒血清。这种新型鸡尾酒由人源性抗体和小分子抑制剂制成,可中和多种致命蛇的毒液
科学家们使用来自超免疫人类供体的抗体开发了一种可能通用的抗蛇毒血清,为致命的蛇种提供了广泛的保护。
在蛇咬伤治疗的重大飞跃中,科学家们开发了有史以来最广泛的有效抗蛇毒血清。它可以抵御一些世界上最致命的蛇,包括黑曼巴蛇、眼镜王蛇和虎蛇——至少在有希望的早期小鼠试验中是这样。
该研究发表在《细胞》杂志上,介绍了一种使用来自杰出人类供体的抗体制成的下一代抗蛇毒血清。这种新配方将这些强大的抗体与小分子抑制剂混合,为有朝一日可能成为毒蛇咬伤的通用治疗方法打开了大门。
一个多世纪以来,抗蛇毒血清的制造过程基本保持不变。它通常包括向马或羊注射来自单一物种的毒液,然后收集动物产生的抗体。虽然这种方法可以奏效,但它通常会引发人类的免疫反应,并且只能防止来自特定地区的特定蛇。
为了寻找更好的解决方案,科学家们偶然发现了一个对蛇神经毒素的影响高度免疫的人。
“在近 18 年的时间里,捐赠者对 16 种非常致命的蛇进行了数百次咬伤和自我免疫,剂量不断增加,这些蛇通常会杀死一匹马,”第一作者、Centivax, Inc. 首席执行官 Jacob Glanville 说。
在捐赠者蒂姆·弗里德 (Tim Friede) 同意参加这项研究后,研究人员发现,通过几年内将自己暴露在各种蛇的毒液中,他同时产生了对几种蛇神经毒素有效的抗体。
“捐献者令人兴奋的是他千载难逢的独特免疫史,”Glanville 说。“他不仅有可能产生这些广泛的中和抗体,在这种情况下,它可能会产生广谱或通用的抗蛇毒血清。”
为了构建抗蛇毒血清,该团队首先创建了一个测试小组,其中包含世界卫生组织 19 类和 2 类最致命的蛇类,该组包含大约一半的有毒物种,包括珊瑚蛇、曼巴蛇、眼镜蛇、泰班蛇和海蛇。接下来,研究人员从供体的血液中分离出靶抗体,这些抗体与在测试的蛇类中发现的神经毒素发生反应。在面板中包括的每个物种的毒液螫入的小鼠中逐一测试抗体。通过这种方式,科学家可以系统地构建一种鸡尾酒,其中包含最少但足够数量的成分,以使所有毒液失效。
图形摘要。
该团队配制了一种混合物,由三个主要成分组成:从供体中分离的两种抗体和一种小分子。第一种供体抗体称为 LNX-D09,可保护小鼠免受来自面板中存在的六种蛇类的致死剂量的全毒液。为了进一步增强抗血清,该团队添加了小分子 varespladib,这是一种已知的毒素抑制剂,可针对另外三个物种提供保护。最后,他们添加了从供体中分离的第二种抗体,称为 SNX-B03,该抗体将保护范围扩展到整个面板。
“当我们达到 3 个组成部分时,我们对 19 个物种中的 13 个物种进行了无与伦比的全面保护,然后对我们研究的其余物种进行了部分保护,”Glanville 说。“我们低头看了看我们的名单,心想,'第四个经纪人是什么'?如果我们能消除这种情况,我们是否能得到进一步的保护?即使没有第四种药物,他们的结果表明,这种由三部分组成的鸡尾酒可能对许多其他(如果不是大多数)未在本研究中测试的蛇类有效。
随着抗蛇毒血清鸡尾酒在小鼠模型中被证明有效,该团队现在希望在现场测试其疗效,首先为澳大利亚因蛇咬伤而被带到兽医诊所的狗提供抗蛇毒血清。此外,他们希望开发一种针对另一个主要蛇科毒蛇的抗蛇毒血清。
“我们现在正在转动曲柄,设置试剂以完成这个迭代过程,即说明什么是最低足够的鸡尾酒,以提供对毒液的广泛保护,”主要作者、哥伦比亚大学瓦格洛斯内外科医学院医学科学教授、前美国国立卫生研究院 Richard J. Stock 教授 Peter Kwong 说.“最终考虑的产品将是一种单一的泛抗蛇毒血清混合物,或者我们可能会生产两种:一种用于 elapids,另一种用于 viperids,因为世界上某些地区只有一种或另一种。”
另一个主要目标是与慈善基金会、政府和制药公司接洽,以支持广谱抗蛇毒血清的生产和临床开发。“这很关键,因为尽管每年有数百万次蛇毒入,但其中大多数发生在发展中国家,对农村社区的影响尤为严重,”格兰维尔说。
这项工作得到了美国国立卫生研究院国家过敏和传染病研究所、美国国立卫生研究院小企业创新研究计划和美国能源部的支持。