Решения XXI века при укусах змей

По мере развития Индии стереотипный образ «страны заклинателей змей» остался позади. Теперь у нас есть спасатели змей. Тем не менее, в сельской местности укусы змей по-прежнему являются причиной 58 000 смертей каждый год, от которых страдают рабочие на рисовых полях так же, как и фермеры, ведущие натуральное хозяйство в засушливых ландшафтах.

Змеиные яды обычно вызывают три типа повреждений: заболевания крови, паралич мышц и отмирание тканей. Укусы гадюки обычно вызывают заболевания, связанные с кровью, а укусы удлиненных змей (например, кобр) обычно вызывают паралич, связанный с нервами.

Было разработано стандартное противоядие против яда индийской «большой четверки»: очковой кобры, обыкновенного крайта, гадюки Рассела и чешуйчатой гадюки. Для изготовления этого противоядия необходим яд этих змей. Большую часть потребности Индии в змеином яде удовлетворяют змеи, пойманные на рисовых полях и в кустарниках Тамилнада племенами промышленного кооперативного общества ловцов змей Ирула.

Коктейль из ядов четырех видов вводят лошадям в несмертельных дозах, а животных гипериммунизируют путем повторных инъекций. Лошадей выбирают потому, что они крупные животные и с ними легко обращаться. Их иммунная система реагирует, производя антитела в больших количествах. Когда все будет готово, у лошадей берут кровь. Плазму, содержащую антитела, обрабатывают для выделения фрагментов токсинсвязывающих антител, которые затем тестируют, лиофилизируют и распределяют по флаконам.

Этот метод применяется на практике с 1950-х годов и имеет ряд ограничений. В Индии обитает более 60 видов ядовитых змей. Змеи из разных географических регионов имеют в яде разные компоненты токсинов, даже в пределах одного вида. Противоядие «Большой четверки» во многих сценариях не совсем справляется со своей задачей. Это подтолкнуло исследования к созданию терапии, специфичной для конкретного региона или универсально эффективной.

Последние открытия (Природа 647, 716, 2025) приблизили нас к широкому спектру лечения укусов змей. Датская лаборатория вместе с международными сотрудниками сосредоточила свое внимание на змеях в Африке к югу от Сахары, где укусы змей приводят к 10 000 ампутациям каждый год. Исследователи собрали яд 18 видов змей региона, которые имеют медицинское значение (включая кобр и мамб), и ввели смесь альпаке и ламе. Эти животные являются родственниками верблюдов и родом из Южной Америки. Семейство верблюдов было выбрано потому, что у него есть необычные антитела, которые образуют небольшие стабильные фрагменты, называемые нанотелами. На введенные токсины возникает сильный иммунный ответ, являющийся мощным источником высокоэффективных нейтрализаторов.

На этом этапе из крови собираются В-клетки, вырабатывающие антитела. ДНК, кодирующая нанотела, генетически встраивается в геном вирусов-бактериофагов. Вирусные частицы экспрессируют на своей поверхности нанотела. Отбираются нанотела, которые наиболее прочно связываются с токсинами змеиного яда. Эти нанотела теперь можно дешево производить массово с помощью бактерий, а не лошадей. В экспериментах, проведенных на мышах, сильная противоядная активность наблюдалась против 17 из 18 змей, яды которых были включены в исследование.

Что касается индийских змей: исследователи из Национального исследовательского центра верблюдов в Биканере в Раджастхане показали, что противоядие, вырабатываемое верблюдами, способно нейтрализовать действие яда чешуйчатой гадюки Сочурека, которая обитает в этом регионе (Токсикон 134, 1, 2017). Распространение этого подхода на другие важные с медицинской точки зрения виды змей поможет в борьбе с тем, что Всемирная организация здравоохранения классифицирует как забытую тропическую болезнь.

Статья написана в сотрудничестве с Сушилом Чандани.