Para ilmuwan dapat segera menciptakan 'antivenom universal.' Tapi apakah itu akan menyelamatkan nyawa?
Kapan Jacob Glanville Pertama -tama berbicara dengan Tim Friede, dia berkata, “Saya ingin mendapatkan beberapa darah Anda.”
Sebagai CEO perusahaan biotek Centivax, Glanville mengembangkan perlakuan ular universal. Dan Friede adalah herpetologi otodidak dengan hiperimunitas untuk beberapa racun ular paling mematikan di dunia.
Apa yang dibutuhkan Glanville untuk antivenom “universal” -nya adalah beberapa antibodi, yang masing -masing dapat menetralkan banyak versi racun yang berbeda. Itu bukan tugas kecil. Racun ular adalah campuran hingga 70 racun. Dan ular yang berbeda dapat menghasilkan kombinasi, varian, dan jumlah racun ini yang berbeda, bahkan pada spesies yang sama di seluruh dan di dalam wilayah geografis. Bahkan variasi kimia kecil dari satu toksin ke yang berikutnya dapat menghasilkan reaksi yang sangat berbeda dengan gigitan, membuat antivenom efektif terhadap satu ular tetapi tidak efektif terhadap yang lain.
Tetapi Glanville curiga masih mungkin untuk mencapai tujuannya, karena secara struktural, semua racun racun adalah variasi sekitar 10 kelas protein. Itu menunjukkan bahwa situs -situs utama di mana protein ini berikatan dengan sel manusia bisa serupa di banyak racun.
Jika para peneliti dapat menemukan antibodi yang mengaitkan ke situs -situs pengikatan umum ini, “kita bisa membuat koktail yang bisa menjadi antivenom universal,” kata Glanville.
Dia berharap bahwa antibodi dalam darah Friede mungkin bekerja melawan beberapa situs serupa itu. Dengan sampel darah 40 mililiter dari Friede, Glanville bekerja dengan biokimia Peter Kwong dan lainnya dari National Institutes of Health dan Columbia University untuk menciptakan antivenom “spektrum luas”. Pada tahun 2025, Glanville, Kwong dan rekannya melaporkan bahwa, pada tikus, a Campuran tiga agen termasuk beberapa yang berasal dari antibodi dalam darah Friede memberikan perlindungan luas terhadap racun 19 ular Elabe FamilY, yang memiliki sekitar 300 spesies, termasuk berbagai kobra, mambas, taipans dan kraits.
Glanville berpikir penelitiannya menunjukkan bahwa antivenom universal dalam jangkauan. Tetapi para ahli lain skeptis terhadap kebutuhan dan kepraktisan pendekatan ini. Apa yang dibutuhkan, kata mereka, bukanlah “antivenom universal.” Mereka lebih suka melihat rangkaian beberapa antivenom, dengan masing -masing yang disesuaikan dengan ular di wilayah geografis tertentu dan dapat dibuat dengan murah dan cepat.
Ancaman beracun
Hingga 138.000 orang Die karena gigitan ular berbisa setiap tahun, kebanyakan di Afrika, Asia dan Amerika Latin, menurut Organisasi Kesehatan Dunia. Angka -angka ini mungkin yang meremehkanNamun, karena orang yang digigit mungkin tidak selalu mencari perawatan medis.
Plus, mendapatkan antivenom yang tepat dengan cepat adalah tantangan. Orang mungkin tidak selalu tahu ular mana yang telah menggigitnya, seperti halnya 600 spesies ular berbisa dan sering beberapa spesies ular berbisa di wilayah tertentu ..
Secara umum, racun dalam racun ular jatuh ke tiga kategori: neurotoksin, yang merusak sistem saraf; hemotoxins, yang mengganggu aliran darah dan pembekuan; dan sitotoksin, yang merusak sel dan jaringan.
Sebagian besar Elapid bergantung pada neurotoksin. Di antara tipe yang paling mematikan adalah Racun tiga jari (3ftxs), disebut demikian karena loop seperti jari yang khas dalam struktur protein ini. Keluarga 3FTX termasuk neurotoksin rantai panjang dan pendek (LNX dan SNX), yang merupakan yang paling berbahaya karena sering mengikat dengan cepat dan tidak dapat diubah ke reseptor pada sel saraf otot, mencegah mereka menembak.
Jika tidak ditentang, 3ftxs menyebabkan kelumpuhan otot yang cepat dan kematian.
Mengembangkan antivenom universal
Untuk mengembangkan campuran antivenom baru mereka, tim Glanville mengisolasi DNA dari darah Friede dan menciptakan perpustakaan antibodi di dalamnya yang menangkal racun racun ular. Dari ini, mereka mengisolasi mereka yang menetralkan banyak yang paling berbahaya.
Anda tidak membuat obat di mana Anda minum insulin, obat Alzheimer, obat kanker, obat melawan bau mulut, membuatnya menjadi satu pil, dan berkata, hei, [if you] Menderita salah satu dari hal-hal ini, di sini, ambil saja multi-obat kami.
Andreas Hougaard Laustsen-Kiel, Universitas Teknis Denmark
“Cara kerja antivenom adalah, jika Anda menonaktifkannya [toxin]itu menetralkan semuanya, “kata Kartik Sunagarseorang ahli genetika evolusioner yang memimpin lab venomics evolusioner Institut Sains India dan bekerja untuk mengembangkan antivenom untuk ular yang ditemukan di daerah tertentu di India. “Beginilah cara Anda dapat mencapai netralisasi luas, karena banyak dari racun ini dibagi di seluruh spesies.”
Glanville dan rekannya menemukan bahwa antibodi yang disebut LNX-D09 efektif terhadap LNX, sementara yang lain, SNX-B03, bekerja melawan SNXs. Mereka menggabungkan ini dengan obat yang disebut varespladib, yang sebelumnya terbukti menetralkan jenis toksin racun ular lain, yang disebut fosfolipase A2 (PLA2), yang memecah membran sel, menyebabkan kematian jaringan, peradangan, perdarahan, atau pembengkakan. Koktail ini melindungi tikus dari 19 spesies ular berbisa – perlindungan penuh terhadap 13 spesies, dan untuk enam sisanya, itu mengurangi keparahan gejala. Milik mereka kertas diterbitkan awal tahun ini di jurnal sel.
Tugas yang menakutkan
Tetapi kompleksitas racun ular membuat pengembangan solusi satu ukuran untuk semua sangat menakutkan.
“Snakebite bukan hanya satu penyakit …[and] Di belakang setiap ular adalah komposisi racun yang berbeda, racun yang penting di ular Afrika bahkan mungkin tidak ada dalam racun ular di Amerika, “kata Andreas Hougaard Laustsen-Kielahli bioteknologi di Universitas Teknis Denmark yang bekerja untuk mengembangkan perawatan ular spektrum luas. “Racun yang penting di ular Afrika bahkan mungkin tidak ada dalam racun ular di Amerika.”
Laustsen-Kiel tidak berpikir penangkal universal untuk ular racun adalah mungkin-atau bahkan perlu. “Anda tidak membuat obat di mana Anda mengonsumsi insulin, obat Alzheimer, obat kanker, obat melawan bau mulut, membuatnya menjadi satu pil, dan berkata, hei, [if you] Menderita salah satu dari hal-hal ini, di sini, ambil saja multi-obat kami, “kata Laustsen-Kiel kepada Live Science.
Dia juga memperingatkan agar tidak menggunakan gagasan bahwa antivenom “universal” sudah dekat. Koktail antivenom baru tim Glanville efektif melawan ular dari banyak daerah, tetapi hanya berfungsi untuk racun dalam penelitian ini.
“Bagi non-ahli, itu mungkin terlihat seperti netralisasi yang sangat luas, tetapi semua spesies yang dipilih memiliki racun yang sangat mirip,” kata Laustsen-Kiel. Tetapi ular -ular yang disorot dalam penelitian ini sering memiliki sepupu dekat di daerah yang sama yang membuat racun yang berbeda dari yang ditargetkan dalam campuran baru, jadi tidak mungkin bekerja pada racun mereka, tambahnya.
Namun, katanya, pekerjaan Glanville dan tim adalah signifikan karena memvalidasi pendekatan yang telah ada selama satu dekade. “Jika Anda pergi satu per satu, buat antibodi yang baik dan menetralkan secara luas, dan buat koktail [of those]Itu kemungkinan strategi yang baik untuk membuat antivenom yang lebih baik. “
Alih-alih mencoba membuat antivenom universal, pendekatan yang lebih baik adalah mencampur dan mencocokkan panel antibodi penetralisir yang secara luas khusus untuk setiap geografi, katanya. Ini berarti menargetkan racun spesies ular yang ditemukan di daerah tertentu, bukan di seluruh dunia.
Teknologi berusia seabad di balik produksi antivenom ular
Tetapi ada penghalang lain untuk antivenom yang ideal: produksi masih bergantung pada teknologi 125 tahun untuk menyuntikkan hewan seperti kuda atau domba dengan racun dan menggunakan antibodi mereka untuk membuat penangkal untuk manusia. Ada banyak kelemahan dari pendekatan ini. Pertama, sebagian besar spesies ular tidak memiliki antivenom spesifik, dan bahkan jika mereka melakukannya, keefektifannya dapat bervariasi karena perbedaan racun. Plus, antibodi non -manusia berisiko menyebabkan reaksi alergi seperti anafilaksis dan penyakit serum di beberapa pengguna.
Apa yang dibutuhkan lapangan, Laustsen-Kiel menulis pada tahun 2024adalah cara untuk menghasilkan manusia dengan cepat dan efisien Antibodi monoklonal (MABS)-Antibodi buatan laboratorium yang dirancang khusus untuk sistem kekebalan manusia-yang bekerja terhadap banyak variasi dari kelas racun yang sama.
Kita mungkin lebih dekat dengan tujuan itu daripada ke antivenom universal. Pada bulan Februari 2024, Sunagar dan rekannya melaporkan mAb manusia yang menetralkan secara luas terhadap beragam LNX dari Elapids. Setelah menguji lebih dari 50 miliar antibodi manusia sintetis, mereka memusatkan perhatian pada salah satu yang melakukan pekerjaan itu. Studi mereka mempresentasikan kerangka kerja untuk mengembangkan lebih banyak perawatan antivenom tersebut.
Rahasia netralisasi luas seperti itu, Sunagar mengatakan kepada Live Science, adalah bahwa jika Anda menonaktifkan satu komponen kunci dalam racun ular, ia menetralkan racun sepenuhnya. Jadi Anda hanya perlu menemukan satu antibodi spesifik yang bisa efektif terhadap banyak racun dengan racun yang sama.
Antibodi sintetis mereka menetralkan seluruh racun Raja Cobra (Ophiophagus Hannah) Di Ghats Barat di India, kobra monokled (Naja Kaouthhia) di India timur, Krait yang banyak bersatu (Bungarus multicinctus) di Asia Tenggara, dan mamba hitam (Dendroaspis Polylepis) di Afrika sub-Sahara.
“Mencapai netralisasi yang luas bukanlah tantangan lagi,” kata Sunagar kepada Live Science. “Satu-satunya tantangan adalah memproduksi secara massal antibodi ini dan membuatnya tersedia untuk proyek ular.”
Itu karena semakin banyak komponen pengobatan antivenom, semakin mahal, membuatnya tidak layak secara ekonomi untuk memproduksi dan mendistribusikan di negara -negara berkembang, yang menanggung beban ular, tambahnya.
Sementara Glanville percaya antivenom universal adalah mungkin, koktail antivenomnya belum diuji pada manusia. Perusahaannya sedang dalam pembicaraan dengan kelompok hewan di Australia untuk mencoba koktail pada anjing peliharaan dengan ular. Mereka juga ingin menciptakan campuran yang sama dari antibodi penetralisir yang luas untuk keluarga Viper.
Di sisi lain dunia, Sunagar's Lab sedang mengerjakan antibodi terhadap ular beludak di India. Idenya tentang antivenom universal bukanlah satu produk.
“Secara teoritis, dimungkinkan untuk membuat antivenom seperti itu, tapi saya pikir itu tidak selalu merupakan solusi terbaik,” katanya. Sebaliknya, ia melihat kombinasi dua atau tiga produk untuk berbagai daerah yang akan menetralkan spektrum racun ular yang jauh lebih luas daripada yang tersedia saat ini.
Sementara itu, tim Glanville sekarang mengembangkan antivenom untuk menangkal gigitan dari keluarga ular berbisa besar lainnya, Vipers.
“Kami menjalankan rencana permainan yang sama dengan yang kami lakukan di Elapids …[and] Membangun koktail kedua, ”kata Glanville.
