Ученые разработали безопасные антитела, нейтрализующие яд "черной вдовы"

Немецкие ученые изобрели новое противоядие от укусов европейского паука «черная вдова», синтезировав человеческие антитела, которые способны эффективно нейтрализовать молекулы альфа-латротоксина, главного белкового компонента яда.

О результатах исследования специалисты рассказали в статье, опубликованной в журнале Frontiers in Immunology.

Существуют различные виды пауков из рода вдов, в том числе черные, красные и коричневые разновидности в Северной и Южной Америке, австралийский красноспинный паук и несколько видов пуговичных пауков, обитающих в Южной Африке. В Европе Latrodectus tredecimguttatus — европейская черная вдова — обитает в Средиземноморском регионе, но в последнее время из-за изменения климата эти опасные пауки расширяют ареал своего обитания.

Яд пауков из рода черных вдов, известный как альфа-латротоксин, поражает нервную систему и вызывает такие симптомы, как сильная боль, гипертония, головная боль и тошнота, приводит к развитию набора острых и хронических нарушений в работе нервной системы и мускулатуры, которые медики называют латродектизмом.

Как правило, сразу после укуса у пациента развивается сильная мышечная боль, а после попадания в кровоток яд черной вдовы начинает воздействовать на большое число рецепторов, что приводит к развитию болезненных судорог, помутнения сознания и других сбоев в работе организма.

Большинство этих негативных эффектов связано с воздействием молекул альфа-латротоксина, основного белкового компонента яда черной вдовы, на моторные нейроны и другие нервные клетки.

Многие пациенты, укушенные черными вдовами, вообще не получают лечения, поскольку противоядие изготавливается из лошадиных белков, которые являются чужеродными для человеческого организма и могут вызывать нежелательные побочные эффекты, такие как сывороточная болезнь - реакция на белки в антисыворотке, полученной из животных источников, отличных от человека, и серьезные аллергические реакции. Доступные противоядия также представляют собой неопределенный набор антител, который варьируется от партии к партии.

Чтобы сделать лечение более безопасным для пациентов, биологи из Германии решили разработать полностью человеческие антитела.

«Нам впервые удалось продемонстрировать, что полностью человеческие антитела могут нейтрализовать яд черной вдовы в культуре клеток. Создание этих антител позволило нам сделать первый шаг к отказу от использования плазмы крови лошадей для подавления самых тяжелых симптомов укусов черных вдов», - рассказывает старший автор исследования профессор Технического университета Брауншвейга Михаэль Хуст.

Ученые решили заменить лошадиные сыворотки рекомбинантными человеческими антителами, чтобы получить более качественный продукт для пациентов и избежать использования лошадей для производства сыворотки. Для этого они проследили за взаимодействиями свыше 10 млрд случайно устроенных человеческих антител с фрагментами альфа-латротоксина, встроенными в оболочку специальных вирусов-бактериофагов. Это позволило отобрать несколько десятков вариаций антител, способных соединяться с альфа-латротоксином, расшифровать их структуру и синтезировать их аналоги.

Сконструированные таким образом антитела могут воспроизводиться с одинаковым качеством снова и снова, поскольку известна последовательность ДНК человеческого антитела.

Команда Хуста разработала антитела-кандидаты, которые могут быть использованы для разработки терапевтических антител. Их работу ученые проверили на культурах клеток, в которые исследователи вводили молекулы альфа-латротоксина. В общей сложности 45 из 75 полученных антител показали нейтрализацию альфа-латротоксина in vitro. При этом одна из молекул, получившая имя MRU44-4-A1, воздействовала на токсин особенно эффективно. Это антитело, как надеются ученые, станет основой для новых антидотов от яда черной вдовы, который будет обладать минимумом побочных эффектов.

Исследователи отмечают, что необходимы дальнейшие доклинические испытания для оценки эффективности антител, прежде чем можно будет начать клинические испытания.

«Разработка эффективного и безопасного противоядия особенно важна, потому что в ближайшие годы в связи с вторжением пауков в новые места обитания частота латродектизма и потребность в альтернативных методах лечения могут возрасти», - заключает Хуст.

Марина КЫН