Der Kampf gegen Bisse giftiger Schlangen, ein großes Gesundheitsproblem in tropischen Regionen, könnte dank der Biotechnologie eine entscheidende Wende erfahren. Ein innovativer Ansatz, der sich von traditionellen Herstellungsmethoden löst, eröffnet die Perspektive für sicherere und wirksamere Behandlungen. Dieser Fortschritt beruht auf dem Engineering spezieller Proteine und bietet eine gezielte und ethische Alternative zu klassischen Seren.
Dieser wissenschaftliche Durchbruch, das Ergebnis einer internationalen Zusammenarbeit, markiert einen bedeutenden Schritt im Design rekombinanter Therapien. Indem sie sich auf afrikanische Giftnattern wie Kobras und Mambas konzentrierten, entwickelten die Forscher einen synthetischen Antikörper. Das Ziel ist es, die Grenzen der bestehenden Gegengifte zu überwinden, deren Herstellung noch weitgehend von der Immunisierung von Tieren wie Pferden abhängt, einem Verfahren, das über ein Jahrhundert alt ist.
Eine gezielte biotechnologische Innovation
Das Herzstück dieser neuen Therapie liegt in der Verwendung von Nanokörpern, die natürlich von Kameliden produziert werden. Ihre geringe Größe und Stabilität verleihen ihnen vorteilhafte Eigenschaften zur Neutralisierung der Gifttoxine. Um sie zu erhalten, immunisierten Wissenschaftler ein Alpaka und ein Lama mit Giften mehrerer Schlangen und identifizierten anschließend die Gene, die für die Produktion der wirksamsten Nanokörper verantwortlich sind.
Aus dieser genetischen Bibliothek wählte das Team 8 spezifische Nanokörper aus, die in der Lage sind, 7 verschiedene Toxinfamilien zu erkennen und zu blockieren. Diese Auswahl ermöglicht es, eine definierte und reproduzierbare Mischung herzustellen, im Gegensatz zu traditionellen Seren, deren Zusammensetzung von Charge zu Charge variieren kann. Die Produktion erfolgt anschließend im Labor, ohne dass wiederholte Entnahmen von Tieren erforderlich sind.
Die präklinischen Tests, die in der Zeitschrift
Nature detailliert beschrieben wurden, zeigten eine bemerkenswerte Wirksamkeit. Der Nanokörper-Cocktail schützte Mäuse vor den Giften von 17 der 18 getesteten Giftnattern-Arten. Er verhinderte nicht nur den Tod, sondern reduzierte auch signifikant die Gewebsnekrosen, eine häufige und behindernde Schädigung, die aktuelle Behandlungen oft nur schwer eindämmen können.
Eine Hoffnung für gefährdete Bevölkerungsgruppen
Die potenzielle Wirkung dieser Entdeckung auf die öffentliche Gesundheit ist immens. Die Weltgesundheitsorganisation stuft den Schlangenbiss als eine der tödlichsten vernachlässigten Tropenkrankheiten ein, die jährlich zehntausende Todesfälle und ebenso viele dauerhafte Behinderungen verursacht. Die ländlichen Gemeinden in Subsahara-Afrika und Südasien sind am stärksten betroffen, mit begrenztem Zugang zu angemessener medizinischer Versorgung.
Die rekombinante Produktion bietet einen Weg zu einem besseren therapeutischen Zugang. Durch die Standardisierung der Herstellung könnte sie die Produktionskosten senken und ein Produkt von konstanter Qualität ermöglichen. Dieser Ansatz beseitigt auch die Risiken von Nebenwirkungen, die mit fremden tierischen Proteinen verbunden sind, die oft in klassischen Seren vorhanden und für unerwünschte Reaktionen verantwortlich sind.
Obwohl vielversprechend, erfordert diese Behandlung weitere Entwicklungen vor einer klinischen Anwendung. Die nächsten Schritte werden die Optimierung der Großproduktion und die Validierung der Unbedenklichkeit und Wirksamkeit beim Menschen umfassen. Die Forscher arbeiten bereits an ähnlichen Formulierungen, um Schlangen in anderen Regionen der Welt ins Visier zu nehmen, mit dem Ziel, die Versorgung in diesem medizinischen Notfall nachhaltig zu verbessern.
Autor des Artikels: Cédric DEPOND
Quelle: Nature