En ny modgift virker mod giften fra 17 ud af 18 afrikanske elapide slangearter, herunder kobraer, mambaer og rinkhalse, i dyreforsøg – og peger mod en fremtid, hvor det måske ikke længere er afgørende at vide præcis, hvilken slange der har bidt. Det kan blive afgørende i områder, hvor tusindvis hvert år dør, fordi den rette modgift ikke er tilgængelig. Men vejen fra laboratoriet til patienter kan blive lang, advarer en forsker.
Hvert år dør tusindvis af mennesker i Afrika af slangebid – ofte fordi den nødvendige behandling enten ikke er tilgængelig eller ikke passer til den specifikke slange, der har forårsaget biddet.
I dag afhænger behandlingen af slangeforgiftning stadig af, at man har en modgift, der passer til den konkrete gift. I dyreforsøg virker den nye modgift mod gifte fra 17 ud af 18 kobra-, mamba- og rinkhalsarter og kan derfor bruges på tværs af flere elapide slangearter. Det peger mod en ny type bredspektret modgift – ikke udviklet til én enkelt slangetype, men som en platform, der kan dække mange slangearter.
"Det er et stort gennembrud, at vi ikke blot har udviklet en modgift, der virker mod flere typer slangegift, men også har vist, at den reducerer vævsskader omkring bidstedet. Vores modgift har et stort potentiale til at redde tusinder af liv i Afrika hvert år," siger Andreas Hougaard Laustsen-Kiel, professor ved Institut for Bioteknologi og Biomedicin på Danmarks Tekniske Universitet i Kongens Lyngby.
Forskningen er offentliggjort i Nature.
Svært at udvikle modgift mod slangebid
Det er svært at udvikle effektiv modgift mod slangegift.
Slangegifte består ikke af ét enkelt toksin, som skal neutraliseres, men af snesevis til hundreder af forskellige toksiner, som varierer mellem slangearter – herunder for eksempel neurotoksiner, der lammer nervesystemet, og cytotoksiner, der ødelægger væv.
Derudover varierer sammensætningen af giften mellem slangearter – og selv inden for samme art kan den variere afhængigt af geografi og alder.
I dag fremstilles modgift ved at injicere slangegift i en hest, som derefter danner antistoffer mod giften.
Disse antistoffer renses fra hestens blod og bruges som behandling.
Der er behov for mere effektive, bredspektrede modgifte, så behandlingen ikke afhænger af korrekt identifikation af slangen.
Hvis man tager fejl i beskrivelsen, kan man ende i en situation, hvor man har fået modgift, men hvor den ikke virker mod den slange, der har bidt.
"En lignende tilgang blev tidligere brugt til at producere insulin; i fortiden blev insulin udvundet fra dyr og sprøjtet ind i mennesker. I dag fremstilles insulin på en helt anden måde – ved hjælp af bioteknologisk fermentering – og vi vil gerne anvende denne tilgang til at producere slangemodgift," forklarer Andreas Hougaard Laustsen-Kiel.
På vej mod bredere modgift
I studiet blev gifte fra 18 forskellige elapide slangearter, herunder kobraer, mambaer og rinkhalse, brugt til at immunisere lamaer og alpakaer.
Lamaer og alpakaer er særligt nyttige til udvikling af modgift, fordi de producerer særlige heavy-chain-antistoffer, hvorfra nanobodies kan udledes. Nanobodies er meget mindre og mere stabile end almindelige antistoffer.
De udvalgte slanger er interessante, fordi de udgør omkring tre fjerdedele af de giftigste slanger i Afrika. Den anden store gruppe er hugormene, som har en anden type gift med andre toksiner – og derfor kræver en separat modgift, som forskerne nu også arbejder på at udvikle.
Efter at lamaerne og alpakaerne havde udviklet nanobodies mod slangegiftene, gik forskerne i gang med at identificere specifikke nanobodies med lovende egenskaber i forhold til toksinneutralisering, stabilitet og produktionsmuligheder.
Andreas Hougaard Laustsen-Kiel sammenligner processen med fiskeri: Forskerne sætter et toksin på krogen og “fanger” de nanobodies, der binder sig til det.
Herfra kan de udvælge varianter, der binder til flere forskellige toksiner inden for en toksinfamilie. Resultatet var otte nanobodies, som hver binder til og neutraliserer flere toksiner inden for en toksinfamilie – en nøgleegenskab for udviklingen af bredspektrede modgifte.
Neutraliserer giften fra 17 ud af 18 slangearter
Efter at have identificeret de otte nanobodies kombinerede forskerne dem til én modgift – et princip, der kan danne grundlag for fremtidige, modulære, bredspektrede modgifte.
Først blev gifte fra hver af de 18 slangearter blandet individuelt med nanobody-cocktailen, hvorefter blandingen blev injiceret i mus.
Under normale omstændigheder ville musene være døde af giften. Men det gjorde de ikke. Nanobodies neutraliserede giften fra 17 ud af de 18 slangearter.
Forskerne simulerede derefter et slangebid ved først at injicere gift i musene og efterfølgende give dem modgiften.
Dette svarer til en situation, hvor et menneske bliver bidt af en slange og modtager behandling kort tid efter. Også dette forsøg viste, at modgiften virkede som forventet.
Endelig viste det sig, at modgiften ikke blot reddede musenes liv, men også reducerede vævsskader omkring injektionsstedet.
"Også på dette punkt klarer vores modgift sig bedre end eksisterende modgifte. Man kan ikke helt undgå vævsskade, men vi kan begrænse den mere effektivt," siger Andreas Hougaard Laustsen-Kiel.
Er dyrt for sundhedssystemer i udviklingslande
Selv med disse lovende resultater er der mange udfordringer forbundet med at få modgiften ud til dem, der kan have gavn af den.
For det første er der behov for omfattende yderligere arbejde for at teste modgiften i større dyr og i mennesker, hvorefter den skal godkendes af relevante sundhedsmyndigheder.
En endnu større udfordring er, at det ikke er gratis at producere modgift. Det koster penge – og penge er en mangelvare i mange afrikanske sundhedssystemer.
Af den grund er det svært at skabe en bæredygtig forretning omkring produktion af modgift, der kan redde liv i nogle af verdens fattigste lande. Det gør det også vanskeligt at tiltrække den nødvendige investering til udviklingen.
"Problemet er, at det ikke er en medicin, man tager hver dag resten af livet, men en behandling, man får én gang, efter man er blevet bidt. For at det kan være økonomisk bæredygtigt, skal hver behandling være dyr – og dem, der bliver bidt af slanger, er ofte blandt de fattigste mennesker i de fattigste områder i verden," siger Andreas Hougaard Laustsen-Kiel.
Han arbejder derfor sammen med kolleger på at finde modeller, der kan sikre, at modgiften når frem til dem, der har brug for den.
"Vi er nødt til at finde en anden måde at gøre det på. Samtidig behøver vi ikke bekymre os om, hvorvidt modgiften virker om 50 eller 100 år, fordi slangegift ikke udvikler sig på samme måde som bakterier eller vira. Det betyder, at et produkt som dette kan forblive relevant i meget lang tid," siger Andreas Hougaard Laustsen-Kiel.
