دانشمندان ماده‌ای فوق‌العاده در بدن لاماها برای تولید پادزهر مار کشف کردند

بیشتر پادزهرهای امروزی برای مارگزیدگی به هیچ وجه بی‌نقص نیستند. پادزهرها که معمولا از پلاسمای خون حیوانات ساخته می‌شوند، اغلب گران، ناپایدار و دشوار برای استفاده در گونه‌های مختلف مار هستند. با این حال، رویکرد جدیدی که در امروز در مجله Nature به تفصیل شرح داده شده، ممکن است سرانجام گاهی بزرگ برای نجات جان‌های بی‌شماری، به ویژه در روستایی‌ترین و فقیرترین مناطق جهان بردارد. طبق یافته‌های اخیر یک تیم تحقیقاتی بین‌المللی، یک ماده فوق‌العاده برای پادزهر در لاماها و آلپاکاها وجود دارد.

یک وضعیت اضطراری برای افراد آسیب‌دیده توسط مارهای کفچه

مارهای سمی حدود ۱۰ درصد از ۴۰۰۰ گونه شناخته شده تخمینی در جهان را تشکیل می‌دهند. از این تعداد، تنها حدود ۳۶۰ گونه از آن‌ها در خانواده Elapidae قرار می‌گیرند. البته با وجود تعداد نسبتا کم آن‌ها، مارهای Elapidae مانند مامباها، کبراها و رینکال‌ها از جمله کشنده‌ترین گونه‌های جهان هستند. سالانه بیش از ۳۰۰ هزار مورد گزش مار سمی در کشورهای جنوب صحرای آفریقا گزارش می‌شود که اغلب منجر به بیش از ۷۰۰۰ مرگ و میر و تا ۱۴ هزار قطع عضو می‌شود. آن لیونگارز، مهندس زیست‌شناسی در دانشگاه فنی دانمارک و یکی از نویسندگان این پژوهش، به مجله Popular Science گفت: “مارهای کفچه از جمله کشنده‌ترین‌ها هستند زیرا زهرشان حاوی نورتوکسین‌های قوی است که به سرعت موجب فلج شدن و نارسایی تنفسی می‌شوند.”

سموم کوچک به سرعت در بدن پخش می‌شوند و عدم درمان به موقع و دسترسی به پادزهرهای موثر به میزان بالای مرگ و میر و ناتوانی مرتبط با این گزش‌ها کمک می‌کند. افزون‌بر این، کفچه مارها قادر به تولید مقادیر زیادی سم هستند و اغلب بسیار بزرگ هستند. برای مثال، یک مامبای سیاه بالغ (Dendroaspis polylepis) یکی از کشنده‌ترین الاپیده‌های کره زمین، به‌طور منظم تا ۱۰ فوت رشد می‌کند.

کمک گرفتن از آلپاکاها و لاماها

با این حال، به همان اندازه که کفچه مارها برای انسان خطرناک هستند، سایر پستانداران نیز دارای روش‌های محافظتی بالقوه خود هستند. آلپکاها و لاماها به‌طور طبیعی یک نوع آنتی‌بادی خاص به نام‌های آنتی‌بادی‌های زنجیره سنگین تولید می‌کنند. لیونگارز و همکارانش این سوال را مطرح کردند که آیا استفاده از این آنتی‌بادی‌ها برای مهندسی ویژه پروتئین‌هایی به نام نانوبادی‌ها می‌تواند مسیر جدیدی جهت درمان پادزهر فراهم کند. برای انجام این کار، آن‌ها ابتدا شترها را با زهرهای جمع‌آوری شده از ۱۸ گونه مار آفریقایی ایمن‌سازی کردند.

در مرحله بعد، آن‌ها نمونه‌هایی را برای ساخت محل داده‌های نمایش فازی استخراج کردند، فرآیندی که برای مطالعه تعاملات پروتئین با بررسی اینکه کدام پروتئین‌ها روی سطوح باکتریوفاژها دیده می‌شوند. باکتریوفاژ ویروسی است که درون سلول‌های باکتری تکثیر می‌شود. از آنجا پژوهشگران می‌توانند محل داده‌ها را برای شناسایی هرگونه نانوبادی خنثی‌کننده گسترده جستجو کنند. لیونگارز می‌گوید: “نانوبادی‌ها دارای برخی ویژگی‌های کلیدی هستند که برای ساخت پادزهر مفید هستند، از جمله اتصال با میل ترکیبی بالا مشابه آنتی‌بادی‌های معمولی و کوچک که آن‌ها را برای نفوذ سریع به باقت عمیق و کاهش آسیب بافت موضعی مناسب می‌کند.”

آن‌ها همچنین نسبتا ارزان و بسیار پایدار هستند و می‌توانند در شرایط نامساعد مانند دمای بالا نگه‌داری شوند. لیونگارز توضیح داده است نانوبادی‌ها همچنین ایمنی‌زایی پایینی از خود نشان می‌دهند که آن‌ها را ایمن‌تر و قابل استفاده حتی پیش از شروع علائم مارگزیدگی می‌کند. او افزوده است که درمان‌های امروزی معمولا پس از بروز علائم تجویز می‌شوند، زیر این درمان‌ها ممکن است عوارض جانبی ایجاد کنند.

تامین مالی یک پیشرفت امیدوارکننده

در آزمایشات آزمایشگاهی روی جوندگان، پادزهر نانوبادی جدیدی از مرگ موش‌هایی که در معرض زهر ۱۷ گونه از ۱۸ گونه مار قرار گرفته بودند، جلوگیری کرد. این پادزهر حتی آسیب بافتی ناشی از برخی از سمی‌ترین زهرها را نیز کاهش داد. این روش درمانی همچنین در جلوگیری از فساد بافت و مرگ در موش‌ها در تمام گونه‌های مار، از پادزهر تجاری موجود، یعنی Inoserp PAN-AFRICA بهتر عمل کرد. با این حال، اطلاعیه همراه با این پژوهش نشان می‌دهد که نانوبادی‌ها در حال حاضر تنها در حدی محافظت‌کننده در برابر مامبای سبز و سیاه هستند.

با این حال، لیونگار و همکارانش امیدوار هستند که پادزهر جایگزین امیدوارکننده خود را در آزمایشات بالینی به پیش ببرند. یافته‌های آن‌ها نشان می‌دهد که محافظت گسترده‌تر در برابر گزش مارهای الاپیدها با استفاده از مواد کمتر به زودی محقق می‌شوند که با نظریه رایج مبنی‌بر اینکه بهترین پادزهرها به مقادیر زیاد و پرهزینه‌ای از آنتی‌بادی نیاز دارند، در تضاد است. با این وجود، طبق گزارشات، بزرگ‌ترین مانع فعلی پیچیدگی نورتوکسین‌های مار نیست بلکه متقاعد کردن افراد مناسب برای سرمایه‌گذاری در این پژوهش است.

آندریاس هوگارد لاستسن-کیل، متخصص آنتی‌بادی در دانشگاه فنی دانمارک و یکی از نویسندگان این مطالعه توضیح داده: “انجام هردوی این کارها بسیار پرهزینه است. جذب سرمایه برای ساخت دارویی که توجیه اقتصادی آن چندان جذاب نباشد، دشوار است زیرا بیشتر قربانیان مارگزیدگی در مناطق روستایی فقیرنشین کشورهایی با دسترسی محدود به مراقبت‌های بهداشتی زندگی می‌کنند.”