Zinātnieki rada cilvēka antivielas, kas var neitralizēt melnās atraitnes toksīnu

Ir dažādas atraitņu zirnekļu sugas, tostarp melnās, sarkanās un brūnās varietātes, kas sastopamas Ziemeļamerikā un Dienvidamerikā, Austrālijas sarkanzirneklis un vairākas pogu zirnekļu sugas, kas sastopamas Dienvidāfrikā. Eiropā melnā atraitne Latrodectus tredecimguttatus ir sastopama Vidusjūras reģionā, taču pēdējā laikā klimata pārmaiņu dēļ šie zirnekļi ir sākuši paplašināt savu izplatības areālu.

Atraitņu zirnekļa kodumi var izraisīt latrodektismu — stāvokli, kad zirnekļa inde, neirotoksīns, ko sauc par alfa-latrotoksīnu, uzbrūk nervu sistēmai un izraisa tādus simptomus kā stipras sāpes, hipertensija, galvassāpes un slikta dūša. Melno atraitņu kodumus var ārstēt ar antivielām, kas iegūtas no zirgiem, taču, lai uzlabotu ārstēšanas drošību pacientiem, pētnieki Vācijā ir nolēmuši izstrādāt pilnībā cilvēka antivielas.

"Pirmo reizi mēs piedāvājam cilvēka antivielas, kas šūnu testā neitralizē melnās atraitnes indi," sacīja profesors Maikls Husts, Braunšveigas Tehniskās universitātes biologs un žurnālā "Frontiers in Immunology" publicētā pētījuma vecākais autors. "Šis ir pirmais solis ceļā uz zirgu seruma aizstāšanu, ko joprojām lieto smagu simptomu ārstēšanai pēc melnās atraitnes koduma."

Vāveru ķeršana

Daudzi pacienti, kurus sakodušas melnās atraitnes, vispār netiek ārstēti, jo pretlīdzeklis ir izgatavots no zirgu olbaltumvielām, kas ir svešas cilvēka organismam un var izraisīt nevēlamas blakusparādības. Pie tām pieder seruma slimība, reakcija uz olbaltumvielām antiserumā, kas iegūts no necilvēka avotiem, un smaga alerģiska reakcija. Pieejamais pretlīdzeklis ir arī nenoteikts antivielu maisījums, kas atšķiras no partijas uz partiju. Neskatoties uz šiem trūkumiem, šis pretlīdzeklis ir visefektīvākā pieejamā ārstēšanas iespēja.

"Mēs vēlējāmies zirgu serumu aizstāt ar rekombinantām cilvēka antivielām, lai iegūtu labāku produktu pacientiem un izvairītos no zirgu izmantošanas seruma ražošanā," sacīja Hūsts. Lai to izdarītu, zinātnieki izmantoja in vitro metodi, ko sauc par antivielu fāgu displeju.

"Šī pieeja izmanto ārkārtīgi daudzveidīgus gēnu kopumus, kas satur vairāk nekā 10 miljardus dažādu antivielu. No šīs lielās antivielu daudzveidības fāgu displejs var atlasīt antivielas, kas var saistīties ar vēlamo mērķi, šajā gadījumā toksīnu," skaidroja Hūsts.

Šādā veidā izveidotās antivielas var tikt reproducētas ar tādu pašu kvalitāti atkal un atkal, jo cilvēka antivielu DNS secība ir zināma. Tās var arī uzlabot dzīvnieku labturību, jo zirgiem nav nepieciešama imunizācija un asiņošana, lai ražotu melnās atraitnes antitoksīnus.

Antivielu optimizācija

Husta komanda izstrādāja antivielu kandidātus, kurus varētu izmantot terapeitisku antivielu izstrādei. Kopumā 45 no 75 ģenerētajām antivielām uzrādīja alfa-latrotoksīna neitralizāciju in vitro. Viena antiviela, ko sauc par MRU44-4-A1, uzrādīja ārkārtīgi augstu neitralizācijas līmeni.

Pētniekus pārsteidza tas, ka tikai divas no antivielām bija efektīvas pret citu atraitņu sugu indi. "Lai izstrādātu potenciālas ārstēšanas metodes pret visiem latrotoksīniem, ne tikai pret Eiropas melno atraitņu toksīnu, mums būs nepieciešamas vēl uzlabotas krusteniski reaģējošas antivielas," uzsvēra Hūsts. Pētnieki arī atzīmēja, ka pirms klīnisko pētījumu uzsākšanas ir nepieciešami turpmāki preklīniskie pasākumi, lai novērtētu antivielu efektivitāti.

"Citā projektā mēs parādījām, ka varam izstrādāt cilvēka antivielas difterijas ārstēšanai, kas bija efektīvas in vivo pētījumos. Mēs plānojam veikt tādus pašus pasākumus attiecībā uz antivielām pret melnās atraitnes indi. Tas ir īpaši svarīgi, jo līdz ar zirnekļu invāziju jaunās dzīvotnēs, turpmākajos gados var pieaugt latrodektisma sastopamība un nepieciešamība pēc terapeitiskām alternatīvām," secināja Hūsts.