Биотехнологам впервые удалось получить человеческие антитела, которые нейтрализовали яд пауков из рода черных вдов. Испытания продолжаются, однако ученые уверены, что их открытие обеспечит неограниченные поставки лекарства постоянного качества и эффективности. К тому же его можно будет производить без привлечения животных.
Черные вдовы (лат. Latrodectus) — род пауков из семейства тенетников (Theridiidae). Насчитывает 32 вида / © Jeff Cleveland, Shutterstock
Команда немецких биотехнологов из Брауншвейгского технического университета и медиков из Института физиологии Карла Людвига Лейпцигского университета при поддержке компании YUMAB, Международного научного консорциума PETA e.V. и Центра научных исследований и высшего образования в Мексике сообщила о получении человеческих антител, нейтрализующих яд черных вдов (Latrodectus mactans). Это род крупных хищных пауков, который распространен на всех континентах, кроме Антарктиды, и насчитывает свыше 30 видов. Статья ученых вышла в журнале Frontiers in Immunology.
По данным Американской ассоциации токсикологических центров, в 2022 году в США зарегистрировали 1134 пациента, укушенных черными вдовами. Хотя такие атаки редко смертельны для человека, они могут вызывать синдром под названием «латродектизм». Реакцию вызывает основной белковый компонент нейротоксического яда — альфа-латротоксин (α-LTX).
В тяжелых случаях латродектизм приводит к повышенной потливости, тошноте, рвоте, сильной боли, мышечной ригидности, то есть постоянному тоническому напряжению, проблемам с сердцем и респираторным осложнениям. Это глобальная проблема здравоохранения, особенно в развивающихся странах, подчеркнули исследователи.
Сегодня пациентов с латродектизмом лечат парентеральными опиоидами в сочетании с бензодиазепинами, а также поликлональными антисыворотками, получаемыми из крови иммунизированных лошадей и содержащими антитела различной специфичности. Такие препараты доступны, однако их использование сопряжено с рисками из-за животного происхождения.
К примеру, у человека могут возникнуть аллергические реакции (так называемая сывороточная болезнь), в том числе анафилактический шок. Как минимум двое больных, которым ранее ввели лошадиное противоядие, умерли.
«Производство терапевтических препаратов для лошадей не регулируют международные рекомендации или правила для обеспечения благополучия животных, за некоторыми исключениями. Кроме того, извлечение яда паука требует больших затрат и времени. Везде, где возможно, продукты животного происхождения необходимо заменять неживотными альтернативами. Рекомбинантные человеческие антитела могут способствовать безопасности пациентов и позволят избежать использования продуктов животного происхождения. К тому же их можно применять для диагностики отравления латротоксином — насколько нам известно, такогоспециального метода до сих пор не существует», — объяснили авторы статьи.
Применив различные стратегии фагового дисплея — лабораторного метода изучения взаимодействий антител — ученые выбрали 75 уникальных человеческих антител, связывающих альфа-латротоксин. Затем 53 из 75 антител преобразовали в IgG (иммуноглобулины G) и успешно продуцировали in vitro, в культуре клеток млекопитающих.
По итогу 45 из них смогли нейтрализовать α-LTX европейской черной вдовы, но именно антитело MRU44—4-A1 показало во всех анализах исключительно высокие эффективность и аффинность — силу взаимодействия отдельных участков макромолекул, определяющая их сродство.
«Полученные нами антитела могут послужить основой для будущих исследований в качестве потенциальных терапевтических и диагностических кандидатов. Дело в том, что они впервые обеспечат неограниченные поставки лекарства постоянного качества и эффективности, которое к тому же удастся производить без использования животных», — подытожили ученые.
