Znanstvenici stvaraju ljudska antitijela koja mogu neutralizirati toksin crne udovice

Postoje različite vrste pauka udovica, uključujući crne, crvene i smeđe varijante u Sjevernoj i Južnoj Americi, australskog crvenoleđeg pauka i nekoliko vrsta pauka gumbastih koji se nalaze u Južnoj Africi. U Europi se crna udovica Latrodectus tredecimguttatus nalazi u mediteranskoj regiji, ali nedavno su, zbog klimatskih promjena, ovi pauci počeli širiti svoj raspon.

Ugrizi crne udovice mogu uzrokovati latrodektizam, stanje u kojem otrov pauka, neurotoksin nazvan alfa-latrotoksin, napada živčani sustav i uzrokuje simptome poput jake boli, hipertenzije, glavobolje i mučnine. Ugrizi crne udovice mogu se liječiti antitijelima dobivenim od konja, ali kako bi se poboljšala sigurnost liječenja za pacijente, istraživači u Njemačkoj odlučili su razviti potpuno ljudska antitijela.

„Po prvi put predstavljamo ljudska antitijela koja pokazuju neutralizaciju otrova crne udovice u staničnom testu“, rekao je profesor Michael Hust, biolog na Tehničkom sveučilištu u Braunschweigu i glavni autor studije objavljene u časopisu Frontiers in Immunology. „Ovo je prvi korak prema zamjeni konjskog seruma koji se još uvijek koristi za liječenje teških simptoma nakon ugriza crne udovice.“

Hvatanje vjeverica

Mnogi pacijenti koje ugrizu crne udovice uopće se ne liječe jer se protuotrov pravi od proteina dobivenih od konja, koji su strani ljudskom tijelu i mogu uzrokovati neželjene nuspojave. To uključuje serumsku bolest, reakciju na proteine u antiserumu dobivenom iz neljudskih izvora i tešku alergijsku reakciju. Dostupni protuotrov je također neodređena mješavina antitijela koja varira od serije do serije. Unatoč tim nedostacima, ovaj protuotrov je najučinkovitija dostupna opcija liječenja.

„Željeli smo zamijeniti konjski serum rekombinantnim ljudskim antitijelima kako bismo dobili bolji proizvod za pacijente i izbjegli korištenje konja za proizvodnju seruma“, rekao je Hoost. Da bi to postigli, znanstvenici su koristili in vitro tehniku nazvanu prikaz antitijela i faga.

„Ovaj pristup koristi izuzetno raznolike genske bazene, koji sadrže više od 10 milijardi različitih antitijela. Iz ove velike raznolikosti antitijela, fagni prikaz može odabrati antitijela koja se mogu vezati za željenu metu, u ovom slučaju toksin“, objasnio je Hoost.

Antitijela stvorena na ovaj način mogu se reproducirati s istom kvalitetom iznova i iznova, budući da je DNA sekvenca ljudskog antitijela poznata. Također mogu poboljšati dobrobit životinja, budući da konje nije potrebno imunizirati i iskrvariti kako bi se proizveli antitoksini crne udovice.

Optimizacija antitijela

Khustov tim razvio je kandidate za antitijela koja bi se mogla koristiti za razvoj terapijskih antitijela. Ukupno 45 od 75 generiranih antitijela pokazalo je neutralizaciju alfa-latrotoksina in vitro. Jedno antitijelo, nazvano MRU44-4-A1, pokazalo je iznimno visoku neutralizaciju.

Ono što je iznenadilo istraživače bilo je to što su samo dva antitijela bila učinkovita protiv otrova drugih vrsta udovica. „Kako bismo razvili potencijalne tretmane za sve latrotoksine, ne samo za toksin europske crne udovice, trebat će nam daljnja poboljšana unakrsno reaktivna antitijela“, naglasio je Hoost. Istraživači su također primijetili da su potrebni daljnji predklinički koraci za procjenu učinkovitosti antitijela prije početka kliničkih ispitivanja.

„U drugom projektu pokazali smo da možemo razviti ljudska antitijela za liječenje difterije koja su bila učinkovita u in vivo studijama. Namjeravamo poduzeti iste korake za antitijela protiv otrova crne udovice. To je posebno važno jer se s invazijom pauka u nova staništa u nadolazećim godinama može povećati učestalost latrodektizma i potreba za terapijskim alternativama“, zaključio je Hoost.