发现治疗眼镜蛇咬伤的新解毒剂

导读 悉尼大学和利物浦热带医学院的科学家们有了一项重大发现:一种常用的血液稀释剂肝素可以重新用作眼镜蛇毒液的廉价解毒剂。眼镜蛇每年在世界...

悉尼大学和利物浦热带医学院的科学家们有了一项重大发现:一种常用的血液稀释剂肝素可以重新用作眼镜蛇毒液的廉价解毒剂。

眼镜蛇每年在世界各地夺去数千人的生命,另有约十万人因毒液造成的坏死(身体组织和细胞死亡)而严重残疾,甚至可能导致截肢。

目前的抗蛇毒素治疗费用昂贵,而且不能有效治疗咬伤处的肉体坏死。

“我们的发现可以大大减少眼镜蛇咬伤造成的坏死所造成的可怕伤害,而且还可能减缓毒液的分泌,从而提高存活率,”该研究的通讯作者、悉尼大学查尔斯·帕金斯中心和科学学院的格雷格·尼利教授说。

该团队由来自澳大利亚、加拿大、哥斯达黎加和英国的科学家组成,他们利用 CRISPR 基因编辑技术寻找阻断眼镜蛇毒液的方法,成功地重新利用了肝素(一种常见的血液稀释剂)和相关药物,并证明它们可以阻止眼镜蛇咬伤引起的坏死。

该项研究今天发表在《科学转化医学》杂志的封面上。

博士生兼主要作者、悉尼大学博士生杜天表示:“肝素价格低廉、随处可见,是世界卫生组织列为基本药物。在人体试验成功后,它可以相对较快地推广,成为一种治疗眼镜蛇咬伤的廉价、安全、有效的药物。”

研究团队利用 CRISPR 找到了眼镜蛇毒液所需的人类基因,这些基因会导致咬伤周围的肉体坏死。毒液所需的目标之一是产生相关分子肝素和肝素所需的酶,许多人类和动物细胞都会产生这两种分子。肝素位于细胞表面,肝素在免疫反应过程中释放。它们相似的结构意味着毒液可以与两者结合。研究团队利用这一知识制造出一种可以阻止人类细胞和小鼠坏死的解毒剂。

与目前用于治疗眼镜蛇咬伤的抗蛇毒血清(19 世纪的技术)不同,肝素类药物可充当“诱饵”解毒剂。通过向咬伤部位注入“诱饵”硫酸肝素或相关肝素类分子,解毒剂可以结合并中和毒液中导致组织损伤的毒素。

联合通讯作者、利物浦热带医学院蛇咬研究与干预中心主任尼古拉斯·凯斯韦尔 (Nicholas Casewell) 教授表示:“蛇咬伤仍然是被忽视的热带疾病中最致命的一种,其负担主要落在中低收入国家的农村社区。

“我们的发现令人兴奋,因为目前的抗蛇毒血清对严重的局部中毒基本上无效,这种中毒会导致咬伤部位周围疼痛性逐渐肿胀、起泡和/或组织坏死。这可能导致肢体功能丧失、截肢和终身残疾。”

每年有多达 138,000 人死于蛇咬,另有 400,000 人因蛇咬而遭受长期影响。虽然受眼镜蛇咬伤的人数尚不清楚,但在印度和非洲的部分地区,眼镜蛇属的蛇咬伤事件最多。

世界卫生组织已将蛇咬伤列为其应对被忽视的热带疾病计划的重点。该组织宣布了一项雄心勃勃的目标,即到 2030 年将全球蛇咬伤负担减少一半。

尼利教授表示:“现在距离实现这一目标仅剩五年时间。我们希望我们研发的新型眼镜蛇解毒剂能够帮助全球减少世界上一些最贫困社区因蛇咬伤造成的死亡和伤害。”

Neely 教授的团队在查尔斯·珀金斯中心的John 和 Anne Chong 功能基因组学实验室工作,他们采用系统性方法来寻找治疗致命或疼痛性毒液的药物。他们使用 CRISPR 来识别人类和其他哺乳动物体内的毒液或毒素使用的基因靶标。然后,他们利用这些知识设计方法来阻止这种相互作用,理想情况下可以保护人们免受这些毒液的致命作用。

2019年,该团队采用这种方法鉴定了箱形水母毒液的解毒剂。

凯斯韦尔教授领导利物浦热带医学院 (LSTM) 的蛇咬伤研究与干预中心。50 多年来,该中心开展了多项研究活动,旨在更好地了解蛇毒的生物学特性,提高热带蛇咬伤患者抗蛇毒治疗的有效性、安全性和可负担性。该中心拥有一些世界领先的蛇咬伤专家,并可以访问利物浦热带医学院的爬虫馆,这是英国最大、种类最多的热带毒蛇收藏馆。

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