Учені створюють людські антитіла, які можуть нейтралізувати токсин чорної вдови

Існують різні види павуків-вдов, включаючи чорні, червоні та коричневі різновиди в Північній та Південній Америці, австралійського червоноспинного павука та кілька видів ґудзикових павуків, що зустрічаються в Південній Африці. У Європі чорна вдова (Latrodectus tredecimguttatus) зустрічається в Середземноморському регіоні, але останнім часом через зміну клімату ці павуки почали розширювати свій ареал.

Укуси павука-вдови можуть спричинити латродектизм – стан, при якому отрута павука, нейротоксин під назвою альфа-латротоксин, атакує нервову систему та викликає такі симптоми, як сильний біль, гіпертонія, головний біль та нудота. Укуси чорної вдови можна лікувати антитілами, отриманими від коней, але для підвищення безпеки лікування для пацієнтів дослідники в Німеччині вирішили розробити повністю людські антитіла.

«Вперше ми представляємо людські антитіла, які демонструють нейтралізацію отрути чорної вдови в клітинному тесті», – сказав професор Майкл Хаст, біолог з Технічного університету Брауншвейга та старший автор дослідження, опублікованого в журналі Frontiers in Immunology. «Це перший крок до заміни кінської сироватки, яка досі використовується для лікування важких симптомів після укусу чорної вдови».

Ловля білок

Багатьох пацієнтів, укушених чорними вдовами, взагалі не лікують, оскільки протиотрута виготовляється з білків, отриманих від коней, які є чужорідними для людського організму та можуть викликати небажані побічні ефекти. До них належать сироваткова хвороба, реакція на білки в антисироватці, отриманій з нелюдських джерел, та сильна алергічна реакція. Доступна протиотрута також являє собою невизначену суміш антитіл, яка варіюється від партії до партії. Незважаючи на ці недоліки, ця протиотрута є найефективнішим доступним варіантом лікування.

«Ми хотіли замінити кінську сироватку рекомбінантними людськими антитілами, щоб отримати кращий продукт для пацієнтів і уникнути використання коней для виробництва сироватки», – сказав Хуст. Для цього вчені використали метод in vitro, який називається антитілно-фаговим дисплеєм.

«Цей підхід використовує надзвичайно різноманітні генофонди, що містять понад 10 мільярдів різних антитіл. З цієї великої різноманітності антитіл фаговий дисплей може вибирати антитіла, які можуть зв’язуватися з бажаною мішенню, в цьому випадку з токсином», – пояснив Хуст.

Антитіла, створені таким чином, можна відтворювати з однаковою якістю знову і знову, оскільки послідовність ДНК людського антитіла відома. Вони також можуть покращити добробут тварин, оскільки коней не потрібно імунізувати та брати кров для виробництва антитоксинів чорної вдови.

Оптимізація антитіл

Команда Хуста розробила антитіла-кандидати, які можна було б використовувати для розробки терапевтичних антитіл. Загалом 45 із 75 згенерованих антитіл продемонстрували нейтралізацію альфа-латротоксину in vitro. Одне антитіло, що мало назву MRU44-4-A1, продемонструвало винятково високу нейтралізацію.

Дослідників здивувало те, що лише два антитіла були ефективними проти отрути інших видів чорної вдови. «Щоб розробити потенційні методи лікування всіх латротоксинів, а не лише токсину європейської чорної вдови, нам знадобляться подальші вдосконалені перехресно реактивні антитіла», – наголосив Хуст. Дослідники також зазначили, що необхідні подальші доклінічні кроки для оцінки ефективності антитіл перед початком клінічних випробувань.

«В іншому проєкті ми показали, що можемо розробити людські антитіла для лікування дифтерії, які були б ефективними в дослідженнях in vivo. Ми маємо намір зробити ті ж кроки для антитіл проти отрути чорної вдови. Це особливо важливо, тому що з вторгненням павуків у нові середовища існування, частота латродектизму та потреба в терапевтичних альтернативах можуть зрости в найближчі роки», – підсумував Хуст.