I Brasilien har en grupp forskare från Federal University of São Paulo (UNIFESP) och Butantan Institute utvecklat en ny version av det antibothropiska serumet som är tre gånger effektivare än den version som för närvarande används för att behandla förgiftning av ormar av släktet Bothrops, där jararaca (B. jararaca) är den vanligaste.
Studien är publicerad i Journal of Proteome Research.
”Vi kombinerade klassiska tekniker med de modernaste för att kvantifiera och öka mängden av de proteiner som neutraliserar giftet, samt minska mängden av andra molekyler som kan orsaka biverkningar. Som ett resultat fick vi ett serum med ökad verkan även i mindre mängder”, säger Alexandre Tashima, professor vid universitetets medicinska fakultet (EPM-UNIFESP) och samordnare av studien.
Serum mot ormgift har tillverkats i över hundra år. En subletal dos gift injiceras i stora djur som t.ex. hästar. Djurets immunförsvar producerar då antikroppar mot de gifter som finns i giftet.
Efter några dagar tas doser av det nu antikroppsberikade blodet från djuret, bearbetas och renas. Den resulterande produkten kallas heterologt serum och är den enda vetenskapligt bevisade behandlingen mot ormförgiftning.
Det är dock inte alla komponenter i serumet som är antikroppar som neutraliserar giftet. Studier som gjorts av andra grupper visar att endast mellan 10 och 40 procent av sammansättningen i serum mot ormgift utgörs av proteiner som riktar in sig på ormtoxiner.
Ett av de första stegen som Tashimas grupp tog var därför att kvantifiera dessa proteiner i standardserum mot ormgift. Med hjälp av tekniker som affinitetskromatografi, ytplasmonresonans och masspektrometri fann forskarna att endast 27,8% av serumkomponenterna interagerar med toxinerna i jararacagiftet.
Andra icke-specifika antikroppar utgör en stor del av de återstående 72,2% av serumet. Det näst vanligaste proteinet, som stod för 8,6% av sammansättningen, var hästalbumin.
Även om albumin fyller en rad viktiga funktioner hos däggdjur, kan albumin från en art utlösa ett förvärrat svar när det kommer i kontakt med immunsystemet hos en annan art.
”Även om framsteg inom rening avsevärt har minskat förekomsten av biverkningar, rapporteras de fortfarande i 5% till 57% av fallen. De flesta av dessa beror på immunförsvarets reaktion på hästproteiner som albumin”, säger Tashima.
Förbättrad version
Forskarna utsatte sedan det antibotropiska standardserumet för en ny reningsfas. Med hjälp av så kallad affinitetskromatografi behölls de antikroppar som binder till giftet.
Det nya serumet analyserades sedan med samma tekniker som det traditionella serumet. Den förbättrade versionen hade 87% mindre albumin, medan andra proteiner reducerades med mellan 37% och 83%.
En funktionell analys visade att det nya serumet hade 2,9 gånger större affinitet för gifterna i giftet. Dessutom krävde förgiftade möss som behandlats med det nya serumet en 2,8-faldigt lägre dos för att hålla tillbaka toxinerna.
”Detta tyder på att det förbättrade serumet har en ökad potens och att det krävs mindre serum för att bekämpa samma dos gift. ”Detta, tillsammans med det faktum att det innehåller färre hästproteiner, är en faktor som kan minska risken för biverkningar”, säger Tassia Chiarelli, försteförfattare till studien, som genomfördes under hennes magisterexamen vid EPM-UNIFESP.
Den teknik som används i detta reningssteg finns redan och används i stor utsträckning vid tillverkningen av andra biologiska läkemedel. De kliniska och regulatoriska forskningsstegen måste dock fortfarande slutföras innan forskningsresultaten kan omsättas i en ny produkt.
En annan faktor på horisonten är utvecklingen av ny teknik för att behandla ormförgiftning, t.ex. monoklonala antikroppar. Detta innebär just produktion av specifika antikroppar mot toxinerna. Monoklonala antikroppar mot SARS-CoV-2, det virus som orsakar covid-19, finns till exempel redan på marknaden.
”De innovationer vi redan ser kommer förmodligen att leda till nya behandlingar i framtiden. Vi är dock medvetna om att dessa innovationer är tids- och kostnadskrävande, vilket bör innebära att det heterologa serumet kommer att användas under lång tid framöver”, avslutar forskaren.
Globalt uppskattas antalet förgiftningar genom ormbett till över 5 miljoner fall per år, med mer än 100.000 dödsfall och 400.000 invalidiserade personer. De flesta av offren är unga lantarbetare och barn från fattiga samhällen.
År 2017 återinförde Världshälsoorganisationen (WHO) ormförgiftning på sin lista över försummade tropiska sjukdomar, en grupp sjukdomar som främst drabbar fattiga människor och som får lite uppmärksamhet från läkemedelsindustrin.
Återinförandet är ett incitament för WHO själv, regeringar och humanitära stiftelser att tillhandahålla resurser till icke-statliga organisationer, forskargrupper och andra organisationer som fokuserar på att minska sjuklighet och dödlighet som kan hänföras till problemet.
För mer information: Tassia Chiarelli et al, Enhancing the Bothropic Antivenom through a Reverse Antivenomics Approach, Journal of Proteome Research (2025). DOI: 10.1021/acs.jproteome.4c01028
