Forskere skaber humane antistoffer, der kan neutralisere sort enke-toksin

Der er forskellige arter af enkeedderkopper, inklusive sorte, røde og brune varianter i Amerika, den australske rødryggede edderkop og flere arter af knapedderkopper fundet i Sydafrika. I Europa lever den sorte enke Latrodectus tredecimguttatus i Middelhavsområdet, men for nylig er disse edderkopper på grund af klimaændringer begyndt at udvide deres levesteder.

Enke-edderkoppebid kan forårsage latrodektisme, en sygdom, hvor edderkoppens gift, et neurotoksin kaldet alfa-latrotoksin, angriber nervesystemet og forårsager symptomer som alvorlig smerte, hypertension, hovedpine og kvalme. Sorte enkebid kan behandles med antistoffer fra heste, men for at gøre behandlingen mere sikker for patienterne besluttede forskere i Tyskland at udvikle fuldt humane antistoffer.

"For første gang præsenterer vi humane antistoffer, der viser neutralisering af sort enkegift i en celletest," sagde professor Michael Hoost, biolog ved det tekniske universitet i Braunschweig og seniorforfatter til undersøgelsen offentliggjort i journal Frontiers in Immunology. "Dette er det første skridt mod at erstatte hesteserum, som stadig bruges til at behandle alvorlige symptomer efter en sort enkebid."

Fangst egern

Mange patienter, der er bidt af sorte enker, bliver slet ikke behandlet, fordi antigiften er lavet af proteiner fra heste, som er fremmede for menneskekroppen og kan forårsage uønskede bivirkninger. Disse omfatter serumsyge, en reaktion på proteiner i antiserum opnået fra ikke-menneskelige kilder og en alvorlig allergisk reaktion. Den tilgængelige modgift er også en udefineret blanding af antistoffer, der varierer fra batch til batch. På trods af disse mangler er denne modgift den mest effektive behandlingsmulighed i øjeblikket.

"Vi søgte at erstatte hesteserum med rekombinante humane antistoffer for at give patienterne et bedre produkt og undgå brugen af heste til at producere serumet," sagde Hoost. For at gøre dette brugte forskerne en in vitro-metode kaldet fagantistofvisning.

"Denne tilgang bruger en ekstremt forskelligartet gensamling på mere end 10 milliarder forskellige antistoffer. Fra dette store udvalg af antistoffer kan fag-display høste antistoffer, der kan binde til det ønskede mål, i dette tilfælde et toksin," forklarede Hust.

Antistoffer skabt på denne måde kan reproduceres med samme kvalitet igen og igen, fordi DNA-sekvensen af det humane antistof er kendt. De kan også forbedre dyrevelfærden, fordi heste ikke behøver at blive immuniseret og blødt for at producere toksiner mod sorte enke.

Antistofoptimering

Husts team udviklede kandidatantistoffer, der kunne bruges til at udvikle terapeutiske antistoffer. I alt 45 af de 75 dannede antistoffer viste neutralisering af alfa-latrotoksin in vitro. Et antistof, kaldet MRU44-4-A1, viste usædvanlig høj neutralisering.

Det, der overraskede forskerne, var, at kun to af antistofferne var effektive mod giften fra andre enkearter. "For at udvikle potentielle behandlinger for alle latrotoksiner, ikke kun det europæiske sorte enketoksin, vil vi have brug for yderligere forbedrede krydsreaktive antistoffer," understregede Hust. Forskerne bemærkede også, at yderligere prækliniske trin er nødvendige for at evaluere effektiviteten af antistofferne, før de går ind i kliniske forsøg.

"I et andet projekt viste vi, at vi kunne udvikle humane antistoffer til behandling af difteri, som er effektive i in vivo undersøgelser. Vi har til hensigt at tage de samme skridt for antistoffer mod sort enkegift. Dette er især vigtigt, fordi edderkopperne invaderer nye levesteder, forekomsten af latrodektisme og behovet for terapeutiske alternativer kan stige i de kommende år," konkluderede Hoost.