Naukowcy tworzą ludzkie przeciwciała, które mogą neutralizować toksynę czarnej wdowy

Istnieją różne gatunki pająków wdów, w tym odmiany czarne, czerwone i brązowe występujące w obu Amerykach, australijski pająk czerwonogrzbiety i kilka gatunków pająków guzikowych występujących w Republice Południowej Afryki. W Europie czarna wdowa Latrodectus tredecimguttatus żyje w regionie Morza Śródziemnego, ale ostatnio, ze względu na zmiany klimatyczne, pająki te zaczęły poszerzać swoje siedliska.

Ukąszenia pająków wdów mogą powodować latrodektyzm – chorobę, w której jad pająka, neurotoksyna zwana alfa-latrotoksyną, atakuje układ nerwowy i powoduje objawy, takie jak silny ból, nadciśnienie, ból głowy i nudności. Ukąszenia czarnej wdowy można leczyć przeciwciałami pochodzącymi od koni, ale aby leczenie było bezpieczniejsze dla pacjentów, naukowcy z Niemiec postanowili opracować w pełni ludzkie przeciwciała.

„Po raz pierwszy prezentujemy ludzkie przeciwciała, które wykazują neutralizację jadu czarnej wdowy w teście komórkowym” – powiedział profesor Michael Hoost, biolog z Politechniki w Braunschweigu i główny autor badania opublikowanego w czasopismo Frontiers in Immunology. „To pierwszy krok w kierunku zastąpienia surowicy końskiej, która nadal jest stosowana w leczeniu ciężkich objawów po ukąszeniu czarnej wdowy.”

Łapanie wiewiórek

Wielu pacjentów ukąszonych przez czarne wdowy nie jest w ogóle leczonych, ponieważ antytoksyna składa się z białek pochodzących od koni, które są obce dla ludzkiego organizmu i mogą powodować niepożądane skutki uboczne. Należą do nich choroba posurowicza, reakcja na białka w surowicy odpornościowej uzyskanej ze źródeł innych niż ludzkie oraz ciężka reakcja alergiczna. Dostępne antidotum to także niezdefiniowana mieszanina przeciwciał, która różni się w zależności od partii. Pomimo tych niedociągnięć, to antidotum jest obecnie najskuteczniejszą opcją leczenia.

„Chcieliśmy zastąpić surowicę końską rekombinowanymi przeciwciałami ludzkimi, aby zapewnić pacjentom lepszy produkt i uniknąć wykorzystywania koni do produkcji surowicy” – powiedział Hoost. W tym celu naukowcy zastosowali metodę in vitro zwaną prezentacją przeciwciał fagowych.

„Podejście to wykorzystuje niezwykle zróżnicowany zbiór genów obejmujący ponad 10 miliardów różnych przeciwciał. Z tak dużej różnorodności przeciwciał prezentacja fagowa może zebrać przeciwciała, które mogą wiązać się z pożądanym celem, w tym przypadku toksyną” – wyjaśnił Hust.

Wytworzone w ten sposób przeciwciała można odtwarzać w kółko z tą samą jakością, ponieważ znana jest sekwencja DNA przeciwciała ludzkiego. Mogą również poprawić dobrostan zwierząt, ponieważ konie nie muszą być szczepione i krwi, aby wytworzyć toksyny przeciw czarnej wdowie.

Optymalizacja przeciwciał

Zespół Husta opracował potencjalne przeciwciała, które można wykorzystać do opracowania przeciwciał terapeutycznych. W sumie 45 z 75 wygenerowanych przeciwciał wykazało neutralizację alfa-latrotoksyny in vitro. Jedno przeciwciało, zwane MRU44-4-A1, wykazało wyjątkowo wysoką neutralizację.

Naukowców zaskoczył fakt, że tylko dwa z przeciwciał były skuteczne przeciwko jadowi innych gatunków wdów. „Aby opracować potencjalne metody leczenia wszystkich latrotoksyn, a nie tylko europejskiej toksyny czarnej wdowy, będziemy potrzebować dalszych udoskonalonych przeciwciał reagujących krzyżowo” – podkreślił Hust. Naukowcy zauważyli również, że potrzebne są dalsze kroki przedkliniczne, aby ocenić skuteczność przeciwciał przed przystąpieniem do badań klinicznych.

„W innym projekcie pokazaliśmy, że możemy opracować ludzkie przeciwciała do leczenia błonicy, które byłyby skuteczne w badaniach in vivo. Zamierzamy podjąć te same kroki w przypadku przeciwciał przeciwko jadowi czarnej wdowy. Jest to szczególnie ważne, ponieważ w obliczu inwazji pająków nowych siedlisk, w nadchodzących latach częstość występowania latrodektyzmu i zapotrzebowanie na alternatywy terapeutyczne mogą wzrosnąć” – podsumował Hoost.