Vědci vytvořili lidské protilátky, které dokáží neutralizovat toxin černé vdovy

Existují různé druhy vdovských pavouků, včetně černých, červených a hnědých variant v Severní a Jižní Americe, australského červenohřbetého pavouka a několika druhů knoflíkových pavouků, kteří se vyskytují v Jižní Africe. V Evropě se ve Středomoří vyskytuje černá vdova (Latrodectus tredecimguttatus), ale v poslední době se v důsledku změny klimatu tito pavouci začali rozšiřovat.

Kousnutí pavoukem černým může způsobit latrodektismus, stav, kdy jed pavouka, neurotoxin zvaný alfa-latrotoxin, napadá nervový systém a způsobuje příznaky, jako je silná bolest, hypertenze, bolest hlavy a nevolnost. Kousnutí černým vdovcem lze léčit protilátkami odvozenými od koní, ale pro zlepšení bezpečnosti léčby pro pacienty se vědci v Německu rozhodli vyvinout plně lidské protilátky.

„Poprvé představujeme lidské protilátky, které prokazují neutralizaci jedu černé vdovy v buněčném testu,“ řekl profesor Michael Hust, biolog z Technické univerzity v Braunschweigu a hlavní autor studie publikované v časopise Frontiers in Immunology. „Toto je první krok k nahrazení koňského séra, které se stále používá k léčbě závažných příznaků po kousnutí černou vdovou.“

Chytání veverek

Mnoho pacientů poštípaných černými vdovami není vůbec léčeno, protože protijed je vyroben z proteinů odvozených od koní, které jsou pro lidské tělo cizí a mohou způsobit nežádoucí vedlejší účinky. Patří mezi ně sérová nemoc, reakce na proteiny v antiséru odvozeném z jiných zdrojů než lidského původu a závažná alergická reakce. Dostupný protijed je také nespecifikovaná směs protilátek, která se liší šarže od šarže. Navzdory těmto nedostatkům je tento protijed nejúčinnější dostupnou možností léčby.

„Chtěli jsme nahradit koňské sérum rekombinantními lidskými protilátkami, abychom získali lepší produkt pro pacienty a vyhnuli se používání koní k výrobě séra,“ řekl Hoost. Vědci k tomu použili in vitro techniku zvanou protilátkový fágový displej.

„Tento přístup využívá extrémně rozmanité genové fondy, které obsahují více než 10 miliard různých protilátek. Z této velké rozmanitosti protilátek dokáže fágový displej vybrat protilátky, které se mohou vázat na požadovaný cíl, v tomto případě na toxin,“ vysvětlil Hoost.

Protilátky vytvořené tímto způsobem lze reprodukovat se stejnou kvalitou znovu a znovu, protože je známa sekvence DNA lidské protilátky. Mohou také zlepšit welfare zvířat, protože koně není nutné imunizovat a vykrvácet, aby se vytvořily antitoxiny proti černé vdově.

Optimalizace protilátek

Khustův tým vyvinul kandidátní protilátky, které by mohly být použity k vývoji terapeutických protilátek. Celkem 45 ze 75 generovaných protilátek prokázalo neutralizaci alfa-latrotoxinu in vitro. Jedna protilátka s názvem MRU44-4-A1 vykazovala mimořádně vysokou neutralizaci.

Výzkumníky překvapilo, že pouze dvě z protilátek byly účinné proti jedu jiných druhů vdov. „Abychom mohli vyvinout potenciální léčbu všech latrotoxinů, nejen toxinu evropské černé vdovy, budeme potřebovat dále vylepšené zkříženě reagující protilátky,“ zdůraznil Hoost. Vědci také poznamenali, že před zahájením klinických studií jsou zapotřebí další preklinické kroky k vyhodnocení účinnosti protilátek.

„V jiném projektu jsme ukázali, že bychom mohli vyvinout lidské protilátky k léčbě záškrtu, které by byly účinné ve studiích in vivo. Stejné kroky hodláme podniknout i u protilátek proti jedu černé vdovy. To je obzvláště důležité, protože s invazí pavouků do nových biotopů se v nadcházejících letech může zvýšit výskyt latrodektismu a potřeba terapeutických alternativ,“ uzavřel Hoost.