Ученые создают человеческие антитела, которые могут нейтрализовать токсин черной вдовы

Существуют различные виды пауков-вдовы, включая черных, красных и коричневых разновидностей в Северной и Южной Америке, австралийского красноспинного паука и несколько видов пауков-пуговиц, обитающих в Южной Африке. В Европе черная вдова Latrodectus tredecimguttatus обитает в Средиземноморском регионе, но недавно, из-за изменения климата, эти пауки начали расширять свои ареалы обитания.

Укусы пауков-вдов могут вызывать латродектизм, заболевание, при котором яд паука, нейротоксин под названием альфа-латротоксин, атакует нервную систему и вызывает такие симптомы, как сильная боль, гипертензия, головная боль и тошнота. Укусы черной вдовы можно лечить антителами, полученными от лошадей, но для повышения безопасности лечения для пациентов, исследователи из Германии решили разработать полностью человеческие антитела.

"Впервые мы представляем человеческие антитела, которые показывают нейтрализацию яда черной вдовы в клеточном тесте," - сказал профессор Михаэль Хуст, биолог из Технического университета Брауншвейга и старший автор исследования, опубликованного в журнале Frontiers in Immunology. "Это первый шаг к замене лошадиной сыворотки, которая все еще используется для лечения тяжелых симптомов после укуса черной вдовы."

Ловля белков

Многих пациентов, укушенных черными вдовами, вообще не лечат, поскольку противоядие производится из белков, полученных от лошадей, которые являются чужеродными для человеческого организма и могут вызывать нежелательные побочные эффекты. К ним относятся сывороточная болезнь, реакция на белки в антисыворотке, полученной из источников, не являющихся человеком, и серьезная аллергическая реакция. Доступное противоядие также является неопределенной смесью антител, которая варьируется от партии к партии. Несмотря на эти недостатки, это противоядие является самым эффективным вариантом лечения на данный момент.

"Мы стремились заменить лошадиную сыворотку на рекомбинантные человеческие антитела, чтобы получить лучший продукт для пациентов и избежать использования лошадей для производства сыворотки," - сказал Хуст. Для этого ученые использовали метод in vitro под названием фаговый дисплей антител.

"Этот подход использует чрезвычайно разнообразные генные коллекции, насчитывающие более 10 миллиардов различных антител. Из этого большого разнообразия антител фаговый дисплей может вылавливать антитела, которые могут связываться с нужной целью, в данном случае с токсином," - пояснил Хуст.

Антитела, созданные таким образом, можно воспроизводить с одинаковым качеством снова и снова, поскольку известна последовательность ДНК человеческого антитела. Они также могут улучшить благосостояние животных, поскольку лошадей не нужно иммунизировать и кровопускать для производства анти-токсинов черной вдовы.

Оптимизация антител

Команда Хуста разработала кандидаты антител, которые могут быть использованы для разработки терапевтических антител. В общей сложности 45 из 75 созданных антител показали нейтрализацию альфа-латротоксина in vitro. Одно антитело, названное MRU44-4-A1, показало исключительно высокую нейтрализацию.

Что удивило исследователей, так это то, что только два из антител оказались эффективными против яда других видов вдов. "Для разработки потенциального лечения всех латротоксинов, а не только токсина европейской черной вдовы, нам понадобятся дальнейшие улучшенные перекрестно-реактивные антитела," - подчеркнул Хуст. Исследователи также отметили, что необходимы дальнейшие доклинические шаги для оценки эффективности антител перед началом клинических испытаний.

"В другом проекте мы показали, что можем разработать человеческие антитела для лечения дифтерии, которые эффективны в in vivo исследованиях. Мы намерены предпринять те же шаги для антител против яда черной вдовы. Это особенно важно, поскольку с вторжением пауков в новые ареалы обитания, частота латродектизма и необходимость в терапевтических альтернативах могут увеличиться в ближайшие годы," - заключил Хуст.