Proizvodnja zmijskog protivotrova ovako je potencijalno opasna, jer je proces težak, podložan greškama i može izazvati lakše i teže nuspojave. Zbog toga stručnjaci već dugi niz godina ukazuju na potrebu da se osmisli bolji način liječenja od ugriza otrovnih zmija, koji dnevno ubiju oko 200 ljudi.
Konačno, naučnici sada primjenjuju istraživanje matičnih stanica i mapiranje genoma na ovom, dugo godina zanemarivanom polju istraživanja i nadaju se da će proizvodnju protivotrova približiti 21. vijeku, te tako spasiti hiljade, ako ne i stotine hiljada života.
U laboratoriji u Holandiji istraživači su kreirali žlijezde koje proizvode otrov Cape Coral zmije (Aspidelaps lubricus) i osam drugih vrsta otrovnih zmija, koristeći matične ćelije. Toksini koje proizvode minijaturne 3D replike zmijskih žlijezda gotovo su identični onima koje imaju otrovne zmije.
Istovremeno, naučnici u Indiji uspjeli su složiti genom indijske kobre, jedne od najopasnijih zmija, koja je odgovorna za najveći broj ugriza u 50.000 smrtnih slučajeva, koliko je zabilježeno u Indiji na godišnjem nivou.
Ovo su veliki događaji koji donose savremenu nauku u polje koje je bilo dugo zanemareno – rekao je Nik Kamak, vođa tima za zmijske ugrize pri dobrotvornoj medicinskoj ustanovi Wellcome iz Velike Britanije.
Od raka do zmijskog otrova
Hans Klevers, glavni istraživač iz Hubrecht instituta za razvojnu biologiju i istraživanje matičnih ćelija u Utrehtu u Holandiji, nije mogao ni pretpostaviti da će svoju laboratoriju koristiti za izradu zmijskih otrova.
Prije desetak godina, on je izumio tehniku za izradu ljudskih organoida – minijaturnih organa koji se sastoje od matičnih ćelija pacijenata. To je omogućilo ljekarima na siguran način testirati specifične efekte lijekova izvan ljudskog tijela. Ovo je bilo revolucionarno otkriće za liječenje raka na ličnoj ravni svakog pacijenta.
Pa kako je odlučio početi s proizvodnjom žlijezda zmija otrovnica?
Klevers je rekao da je to zapravo bila odluka tri studenta na postdiplomskim studijama koji rade u njegovoj laboratoriji, jer im je dosadilo umnožavati mišje i ljudske bubrege, jetre i crijeva.
– Mislim da su sjeli i zapitali se koja je najuzbudljivija životinja koju možemo proizvesti. Nije čovjek, a nije ni miš. Rekli su da to definitivno mora biti zmija, i to žlijezda koja proizvodi njen otrov – navodi Klevers.
Nakon što su uspjeli doći do nekoliko oplođenih zmijskih jajašaca, istraživači su otkrili da mogu uzeti sitni komad tkiva zmije koji sadrži matične ćelije i hraniti organ s istim faktorom rasta koji se koristi za ljudske organoide, samo na nižoj temperaturi. Otkrili su da zmijski organoidi, male kugle široke samo jedan milimetar, proizvode iste toksine kao u zmijskom otrovu.
– Kada ih otvorite imate puno otrova, koji je identičan pravom. Uporedili smo ga direktno s otrovom iste vrste zmija i pronašli smo potpuno iste komponente – rekao je Klevers, koji je prošle sedmice objavio rad u časopisu Sel.
Ćelije i DNK, a ne konji
Za zmijski protivotrov kojim trenutno raspolažu ljekari, a koji se proizvodi od konja, veže se visok rizik nuspojava, koje mogu biti blage kao što su osip i svrab, ali i ozbiljnije, poput anafilaksije (teške alergijske reakcije koja ima brz početak i može uzrokovati anafilaktični šok). Takođe, zmijski protivotrov veoma je skup.
Iz humanitarne organizacije Wellcome procjenjuju da jedna bočica zmijskog protivotrova trenutno košta 160 dolara, a da je za cijeli tretman potrebno nekad i nekoliko doza. S druge strane, najviše žrtava ugriza zmija živi u ruralnim dijelovima Azije i Afrike. Kao da to nije dovoljno, na svijetu postoji manje od polovine potrebnih protivotrova, a oni koje imamo su odgovor za samo 60% vrsta zmija.
U tom kontekstu novo istraživanje bi moglo imati dalekosežne rezultate, a omogućilo bi naučnicima napraviti biobanku organoida zmijskih žlijezda za 600 i više otrovnih vrsta zmija, koji bi se mogli koristiti za proizvodnju neograničenih količina zmijskog otrova u laboratorijama, rekao je Klevers.
– Sljedeći korak je iskoristiti ovo znanje i započeti istraživanje novih zmijskih protivotrova koji se temelje na molekularnom pristupu – kaže Klevers.
Da bi se stvorio protivotrov, genetske informacije i organoidna tehnologija mogu se upotrijebiti za izradu specifičnih komponenti otrova koje nanose najveću štetu ljudskom organizmu i od njih proizvesti monoklonska antitijela koja oponašaju imunološki sistem tijela pri borbi protiv otrova, što je metoda koja se već koristi u imunoterapijskim tretmanima kod liječenja raka i drugih bolesti, navod Si-En-En.
Kleversova laboratorija sada planira napraviti organoide žlijezda 50 najotrovnijih životinja na svijetu i ovu biobanku podijeliti s istraživačima širom svijeta. U ovom trenutku imaju kapacitet proizvesti jedan organoid sedmično. Međutim, proizvodnja protivotrova nije područje u koje farmaceutske kompanije žele ulagati, kaže Klevers.
Otrov je kompleksan koktel
Jedan od izazova za stvaranje sintetičkog protivotrova je i sama složenost načina na koji zmije onesposobe svoj plijen. Otrov sadrži nekoliko različitih komponenti koje imaju različita djelovanja.
Istraživači u Indiji složili su genom indijske kobre u pokušaju da dekodiraju njen otrov.
Istraživanje je objavljeno u časopisu Nečur Genetiks ovaj mjesec i predstavlja najkompletniji genom koji je do sada sastavljen, a sadrži “recept” za zmijski otrov, uspostavljajući vezu između zmijskih toksina i gena koji ih kodiraju. Tim je identificirao 19 od 139 toksičnih gena – one koji nanose štetu ljudskom organizmu. To će pomoći napraviti protivotrov iz žlijezda, jer će biti lakše prepoznati prave proteine.
Oba istraživanja zajedno mogu olakšati istraživanje mogu li se neke od moćnih molekula koje su u zmijskim otrovima koristiti kao lijekovi, omogućavajući zmijama ostaviti svoj trag na ljudsko zdravlje na drugačiji način nego što im je priroda namijenila – spašavajući živote.
Do sada, zmijski otrov je korišten za izradu lijekova protiv hipertenzije (visokog krvnog tlaka) i za srčana stanja kao što je angina.
(Index)
Najnovije vijesti Srpskainfo i na Viberu