Используя антитела, полученные от донора с самоиндуцированным гипериммунитетом к змеиному яду, ученые разработали самый эффективный на сегодняшний день антидот, который защищает от укуса черной мамбы, королевской кобры, тигровой змеи и еще ряда опаснейших рептилий и открывает путь к созданию универсальной антисыворотки, пишет журнал Cell. На очереди — семейство гадюковых. В состав этого невероятного коктейля вошли два нейтрализующих антитела из крови герпетолога. Что особенно интересно в этом открытии, так это уникальная иммунная история донора…
Когда укус смертельно ядовитой змеи... несмертелен
Первый укус был нанесен египетской коброй. Второй, часом позже, — коброй моноклевой. Оба укуса произошли в его доме в Висконсине. Обе змеи — обладательницы сильнейших и невероятно опасных для человека ядов с нейротоксичным действием. Но ни один из укусов не был случайным. Дело в том, что Тим Фриде добровольно позволяет ядовитым змеям кусать себя — а всего на его счету 202 змеиных укуса!
— Это всегда жжет и всегда очень больно, — говорит «пострадавший».
Однажды после нескольких укусов кобры его пришлось доставить в больницу на вертолете, и он провел 4 дня в коме. А еще он перенес остановку сердца и несколько раз анафилактический шок…
«Можно ли считать это глупостью? Ну конечно, — говорит Тим. — Но чего не сделаешь ради науки...»
Деревенский парень из американской глубинки, не получивший высшего образования, — казалось бы, где он и где наука? Вот если бы он учился в медуниверситете или на биофаке, то профессора объяснили бы ему, что не может существовать одно противоядие от всех видов яда. Но о границах возможного Фриде ничего не знал, вот и стал экспериментировать на себе самом, в одиночку…
18 лет доморощенный герпетолог занимался тем, что вырабатывал у себя иммунитет против яда самых смертоносных змей в мире. Задокументировано 856 случаев такой иммунизации: процесс заключался в том, что Тим получал яд от змей, а затем вводил себе сначала крошечные, а затем, по нарастающей, все более значимые дозы. Только представьте: медленно и методично вводить в свое тело постоянно растущие порции сильнейших ядов на протяжении месяцев, лет, десятилетий… Так удалось получить иммунитет к более чем дюжине ядовитых змей, включая коралловых и гремучих, черных мамб, тайпанов и крайтов. Затем он позволял змеям кусать себя. Если бы иммунитет не вырабатывался так постепенно и систематически, укусы большинства этих змей, безусловно, убили бы его.
Но Тим Фриде всегда выживал. А все потому, что в его крови циркулирует единственный в своем роде набор антител.
Тройной коктейль широкого действия
Иммунолог Джейкоб Гленвилл, который работает над созданием универсальной вакцины от гриппа, заинтересовался другими примерами, когда иммунитет «широкого действия» может пригодиться в медицине.
По данным ВОЗ, от укусов ядовитых змей ежегодно погибает около 140 тысяч человек, еще 350–400 тысяч становятся инвалидами.
Существует более 600 видов ядовитых змей, и создание противоядий для каждой из них требует много времени и усилий.
О Фриде доктор Гленвилл прочитал в новостях и был просто потрясен. Используя небольшой образец крови Тима, который был взят для анализа его иммунологической памяти, Гленвилл и его коллеги разработали коктейль антидотов, способный подавить действие некоторых ядов. Комбинация из двух антител донора и препарата вареспладиб (известный ингибитор токсинов) полностью защитила мышей от смертельной дозы яда 13 видов змей и частично — от яда еще шести видов, повышая шансы выжить в 3,7–10,5 раза в зависимости от разновидности змеи.
Чтобы создать антидот, команда сначала разработала тестовую панель из 19 самых смертоносных змей 1-й и 2-й категорий по версии ВОЗ, относящихся к семейству элапидов (аспидов) — группе, в которую входит примерно половина всех ядовитых видов, включая коралловых змей, мамб, кобр, тайпанов и крайтов. Затем исследователи выделили из крови донора целевые антитела, которые реагировали с нейротоксинами, обнаруженными у данных видов змей. По очереди антитела тестировались на мышах, получивших яд от каждого вида, включенного в панель. Таким образом ученые смогли систематически создавать коктейль, состоящий из минимального количества компонентов, тем не менее достаточного для того, чтобы сделать все яды неэффективными. Первое донорское антитело, названное LNX-D09, защищало мышей от смертельной дозы цельного яда шести видов змей, представленных в панели. Второе антитело, выделенное из крови донора, под названием SNX-B03, при «поддержке» молекулы ингибитора вареспладиба обеспечило защиту от всей панели ядов.
В поисках четвертого нейтрализующего агента
Трехкомпонентный коктейль Гленвилла готов к применению, но пока еще в статусе экспериментального, сейчас его начинают использовать австралийские ветеринары, чтобы лечить собак, пострадавших от укусов рептилий. Среди всех видов ядовитых змей определено около 10 семейств токсинов, которые являются ключевыми мишенями для противоядий. Новый коктейль действует на три из них.
Ученые перебирают миллиарды синтетических антител, чтобы найти те, которые нацелены на ключевые токсины яда, используют искусственный интеллект, чтобы придумать новые белки, нейтрализующие токсины.
А еще команда рассчитывает найти новые компоненты антисыворотки, обратившись к миллиардам антител, которые были обнаружены в крови Фриде.
Сам Тим завершил свои самоэксперименты в 2018 году, и сегодня это вполне здоровый 57-летний мужчина, регулярно проходящий обследование печени и почек...