În câteva cuvinte
Un bărbat din Wisconsin, Tim Friede, s-a lăsat mușcat de șerpi veninoși de aproximativ 200 de ori pentru a ajuta la dezvoltarea unui antivenin universal. Cercetătorii au folosit anticorpii dezvoltați de Friede pentru a crea un cocktail antivenin eficient împotriva mai multor specii de șerpi veninoși, oferind protecție completă împotriva a 13 specii și protecție parțială împotriva altor șase.
Omul care se lasă mușcat de șerpi de 200 de ori
În 2001, după ani de pregătire, Tim Friede s-a lăsat mușcat de un șarpe. A început cu cobre veninoase, deoarece sunt periculoase – și pentru că erau la îndemână la acel moment. «Primele mele mușcături au fost cu adevărat nebunești», spune el. «Este ca o înțepătură de albină înmulțită cu o mie. Adică, poți avea niveluri de anxietate care ating cote maxime.» Friede a fost fascinat de șerpi de când se știe. Obișnuia să vâneze șerpi jarretière crescând în Wisconsin. Ca adult, obsesia lui s-a transformat în șerpi veninoși – și răul pe care îl provoacă oamenilor la nivel global. El a simțit că cea mai dramatică modalitate de a crește gradul de conștientizare a problemei a fost să se lase mușcat, în mod repetat. El recunoaște că a fost «un drum anevoios», totuși. Imediat după debut, spune el, «Am fost internat la terapie intensivă după două mușcături de cobră și am căzut în comă timp de patru zile.» Friede și-a revenit și, cu timpul, a devenit mai atent. Până în prezent, el estimează că a fost mușcat de bunăvoie de aproximativ 200 de ori de tot felul de șerpi veninoși – mambe negre, taipani, cobre, kraits și mulți alții. Acești șerpi pot fi periculoși, dar adesea i s-a părut mai ușor să-i înțeleagă decât pe oameni. Relația este clară. «Vor să mă omoare», spune el. «Eu vreau să supraviețuiesc.» Motivația lui Friede a evoluat pentru a vedea dacă ar putea dezvolta imunitate la acest vârtej de toxine – astfel încât corpul său să poată oferi o foaie de parcurs pentru crearea unui tip larg de antivenin. Acum, într-o nouă lucrare din revista Cell, cercetătorii spun că au făcut exact asta, în mare parte datorită anticorpilor pe care Friede i-a dezvoltat în aproape un sfert de secol de auto-îmbolnăvire.
Șerpii veninoși sunt o problemă globală de sănătate. În fiecare an, mușcăturile de șerpi veninoși ucid zeci de mii de oameni la nivel global și dezactivează permanent alte câteva sute de mii, potrivit Organizației Mondiale a Sănătății (OMS). «Așa că ar putea pierde un membru, ar putea pierde funcția într-un membru, ar putea ajunge să facă intervenții chirurgicale uriașe, grefe de piele, de genul ăsta», spune Stuart Ainsworth, un biolog molecular de la Universitatea din Liverpool, care studiază mușcăturile de șarpe, antiveninurile și rolul pe care îl pot juca anticorpii în a ajuta la crearea de antidoturi mai puternice. Aceasta este o problemă deosebită în țările cu venituri mici și medii și, de asemenea, în țările din zonele tropicale. Aceste locuri «au poveri uriașe de mușcături de șarpe», spune Ainsworth. Riscurile specifice pentru sănătate variază în funcție de regiunea lumii și de tipurile de șerpi care se găsesc acolo. De exemplu, în Papua Noua Guinee, majoritatea șerpilor produc venin neurotoxic. David Williams, un om de știință care evaluează antiveninurile pentru OMS, spune că cel mai mare risc pentru persoanele care sunt mușcate de acești șerpi este paralizia, «care îi poate împiedica să poată controla căile respiratorii și respirația și pot potențial să se sufoce și să moară ca urmare a acestui fapt». Alte veninuri pot afecta sângele și pot face ca acesta fie să nu se coaguleze, fie să formeze cheaguri prea ușor, «ceea ce poate duce practic la faptul că pacientul face un accident vascular cerebral sau are un cheag care se blochează în vasele inimii și provoacă un atac de cord», spune Williams. Unele veninuri provoacă dureri intense, în timp ce altele nu provoacă deloc durere. O astfel de diversitate în forma și funcția veninului este un motiv important pentru care crearea unui antivenin universal larg a fost o provocare.
O nouă abordare
Timp de zeci de ani, antiveninurile au provenit de la anticorpii generați de animale precum caii cărora li s-au injectat în mod repetat cantități mici de venin, spune Williams. Fabricația lor s-a îmbunătățit substanțial, dar Jacob Glanville, CEO-ul companiei de biotehnologie Centivax, se întreba despre o abordare diferită. Acum câțiva ani, după ce a lucrat la problema dezvoltării unui vaccin antigripal universal, a început să se gândească la cum să creeze un antivenin universal care să poată dezarma veninul tuturor șerpilor veninoși. Glanville a vrut să găsească un loc molecular comun pe mai multe toxine de venin de la diferite specii de șerpi pe care să-l poată ținti. În loc să folosească un cal, Glanville și-a dat seama că o persoană care a fost expusă în mod repetat la o mulțime de veninuri diferite ar putea avea anticorpi umani care ar putea ținti un astfel de loc pentru a interfera cu toxinele. «Sunam la vivariuri sperând să găsesc un cercetător de șerpi neîndemânatic», spune el, dar nu a avut succes. Și apoi l-a găsit pe Tim Friede. Friede își amintește că Glanville i-a spus: «Tu ești tipul pe care îl caut. Avem nevoie de sângele tău. Avem nevoie de anticorpii tăi.» Și Friede a acceptat. «Dacă cineva a depășit problema de a face sistemul imunitar să se concentreze», spune Glanville, «acesta este tipul, prin această stimulare repetată cu toți acești șerpi.» Odată ce Friede a fost de acord să participe, Glanville i-a scanat sângele pentru memoria sa imună. El a căutat în trovele de anticorpi pe cei care au neutralizat neurotoxinele mai multor șerpi. «Și am găsit anticorpul ultra-larg care avea această capacitate foarte remarcabilă de a se lega chiar la locul conservat pe care neurotoxina îl folosește pentru a provoca paralizie», spune Glanville. Anticorpul a oferit șoarecilor protecție completă împotriva a cinci șerpi – mamba neagră și un amestec de cobre. Așa că Glanville și colegii săi au scris revistei Cell pentru a le evalua interesul pentru publicarea cercetării. «Un editor foarte inteligent a spus: 'Uite, anticorpii sunt minunați, dar cred că am putea merge mai departe'», își amintește Peter Kwong, un biolog structural de la Universitatea Columbia și unul dintre cercetători. «Și ea a propus ceva ca un cocktail funcțional», unul care ar prelua și mai mulți șerpi. Echipa a fost de acord că merită încercat. Au adăugat o moleculă mică numită varespladib care s-a dovedit deja că funcționează împotriva unor veninuri. «Și unele specii suplimentare au fost acoperite brusc, unele complet și altele parțial», spune Glanville. Echipa s-a întors și la sângele lui Friede și a găsit un al doilea anticorp cu acțiune largă. «Și așa am adăugat asta și atunci am văzut brusc această protecție coerentă care se întâmpla pe acest panou larg», spune Glanville. Acest cocktail de trei componente a oferit șoarecilor protecție completă împotriva a 13 specii și protecție parțială împotriva altor șase – reprezentând un set de șerpi veninoși diverși genetic din Asia, Africa, Australia, America de Nord și altele.
Există alte antiveninuri care pot neutraliza un set larg de șerpi, spune Ainsworth, care nu este implicat în studiu, dar acesta este primul care face acest lucru folosind anticorpi sintetici.
Alunecând înainte
«Este cu siguranță un pas în direcția corectă, deoarece răspunde la unele dintre întrebările pe care le avem despre cum să proiectăm corect anticorpi universali», spune Williams de la OMS, care nu a fost implicat în cercetare. Dar el avertizează că dezvoltarea în continuare a acestui cocktail într-un antivenin cu adevărat universal va avea inevitabil provocările sale, inclusiv efectuarea de studii pe oameni și extinderea acoperirii sale la vipere, care reprezintă aproximativ jumătate din șerpii veninoși. Ainsworth este de acord că constatările sunt solide, deși este nerăbdător să vadă cum funcționează antiveninul la oameni, mai ales având în vedere că veninurile sunt formulări chimice complexe. «Există o mulțime de componente diferite în veninuri», spune el. «Acesta, neutralizați doar două componente. Nu știm dacă doar neutralizăm componentele cheie din venin, ce vor face celelalte toxine? De aceea este foarte important să facem studii clinice.» Echipa de la Centivax spune că următorii lor pași includ testarea noului cocktail pe câinii care au fost mușcați de șerpi veninoși în Australia. Și, pe măsură ce continuă să dezvolte antiveninul pentru o gamă și mai largă de șerpi, intenționează să încorporeze și vipere. Glanville speră să convingă filantropii sau fundațiile să ajute la plata studiilor clinice și a producției pentru a face antiveninul rezultat accesibil la nivel global. El estimează că există o piață de 600 de milioane de dolari pe an, dar în prezent este împărțită între câteva zeci de antiveninuri. Un singur antivenin ar permite Centivax să dețină cea mai mare parte a pieței.
Pentru Tim Friede, care este acum director de herpetologie la Centivax, este vorba despre a ajuta oamenii afectați de mușcăturile de șarpe veninoase din întreaga lume. Când a auzit că anticorpii săi au ajutat la crearea acestui nou cocktail antivenin, el spune că a fost fericit. «Nu-mi venea să cred. Chiar nu-mi venea să cred», spune el. «Știu că fac ceva pentru umanitate și dau înapoi științei.» La recomandarea lui Glanville, au trecut câțiva ani de când Friede s-a lăsat ultima dată mușcat de un șarpe veninos. Dar recunoaște că îi este dor, mai ales în ceea ce privește «doar să știi unde îți poți duce mintea», spune el. «Să știi că poți învinge asta și să-ți păstrezi calmul și calmul, este un lucru minunat.»
