Hallo, du bist so giftig? Hab keine Angst! Wissenschaftler haben ein „billiges Gegenmittel“ für Kobragift gefunden

Zusammengestellt von: Gong Zixin

Durch Kobrabisse sterben jedes Jahr weltweit Tausende von Menschen, und mehr als 100.000 Menschen erleiden durch das Gift der Kobras schwere Behinderungen, weil Körpergewebe und -zellen absterben. Allerdings sind die derzeitigen Gegengiftbehandlungen teuer und bei der Behandlung von Nekrosen an der Bissstelle nicht wirksam.

kürzlich

Wissenschaftler haben eine bemerkenswerte Entdeckung gemacht:

Heparin, ein häufig verwendetes Blutverdünnungsmittel

Könnte als „billiges Gegenmittel“ gegen Kobragift eingesetzt werden

Kann Nekrose verhindern

Potenziell werden jedes Jahr Tausende von Leben gerettet

Ein Forscherteam aus Australien, Kanada, Costa Rica und dem Vereinigten Königreich nutzte die Gen-Editierungstechnologie CRISPR, um Möglichkeiten zur Blockierung von Kobragift zu finden. Dabei gelang es, Heparin (ein häufig verwendetes Blutverdünnungsmittel) und verwandte Medikamente einer anderen Verwendung zuzuführen und zu zeigen, dass sie die durch Kobrabisse verursachte Nekrose blockieren konnten. Der zugehörige Artikel wurde am 17. Juli auf dem Cover von Science Translational Medicine veröffentlicht.

„Unsere Erkenntnisse könnten die schreckliche Nekrose, die durch Kobrabisse verursacht wird, deutlich reduzieren und möglicherweise die Freisetzung des Giftes verlangsamen und dadurch die Überlebensraten verbessern“, sagte der leitende Autor Professor Greg Neely vom Charles Perkins Centre und der Fakultät für Naturwissenschaften der Universität Sydney.

Die Forscher stellten fest, dass Heparin preiswert und allgegenwärtig ist und von der Weltgesundheitsorganisation als unentbehrliches Arzneimittel eingestuft wird. Nach erfolgreichen Versuchen am Menschen könnte es relativ schnell als kostengünstige, sichere und wirksame Behandlung von Kobrabissen eingeführt werden.

Das Forschungsteam verfolgte einen systematischen Ansatz bei der Suche nach Medikamenten zur Behandlung tödlicher oder schmerzhafter Gifte. Sie verwenden CRISPR, um die genetischen Ziele zu identifizieren, die von Giften oder Toxinen bei Menschen und anderen Säugetieren verwendet werden, und nutzen dieses Wissen dann, um Möglichkeiten zu entwickeln, diese Interaktion zu blockieren und die Menschen im Idealfall vor den tödlichen Auswirkungen dieser Gifte zu schützen. Mit diesem Ansatz gelang es dem Team 2019, ein Gegenmittel gegen das Gift der Würfelqualle zu finden.

Genomweiter CRISPR-Cas9-KO-Screen in vitro identifiziert Gene, die für die Zytotoxizität des Giftes der Afrikanischen Speikobra erforderlich sind

Heparin und LMW-Heparin blockieren die Wirkung des Naja-Giftes in vitro

In der Studie nutzten die Wissenschaftler die CRISPR-Technologie, um die menschlichen Gene zu finden, die erforderlich sind, damit das Gift einer Kobra eine Nekrose des Fleisches um den Biss herum verursacht. Eines der gewünschten Ziele des Giftes ist das Enzym, das zur Herstellung der verwandten Moleküle Heparin und Heparin benötigt wird, die von vielen menschlichen und tierischen Zellen produziert werden. Heparin befindet sich auf der Oberfläche von Zellen und wird bei Immunreaktionen freigesetzt. Aufgrund ihrer ähnlichen Struktur kann das Gift an beide binden. Das Team nutzte dieses Wissen, um ein Gegenmittel zu entwickeln, das die Nekrose in menschlichen Zellen und Mäusen blockierte.

Anders als das derzeitige Gegengift für Kobrabisse (eine Technologie aus dem 19. Jahrhundert) ist das Heparinoid-Medikament ein „Täuschungs“-Gegenmittel. Durch die Injektion eines „Köders“ aus Heparansulfat oder verwandten heparinähnlichen Molekülen in die Bissstelle kann das Gegenmittel die Toxine im Gift, die Gewebeschäden verursachen, binden und neutralisieren.

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Der Co-Autor der Studie, Professor Nicholas Casewell, Direktor des Snakebite Research and Intervention Centre an der Liverpool School of Tropical Medicine, stellte fest, dass Schlangenbisse nach wie vor die tödlichste der vernachlässigten Tropenkrankheiten seien und die Last vor allem auf ländliche Gemeinden in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen liege.

„Unsere Ergebnisse sind deshalb so aufregend, weil die derzeit verfügbaren Gegengifte gegen schwere lokale Vergiftungen weitgehend wirkungslos sind. Zu diesen Vergiftungen gehören schmerzhafte, fortschreitende Schwellungen, Blasenbildung und Gewebsnekrosen um die Bissstelle herum, die zu Funktionsverlust der Gliedmaßen, Amputationen und lebenslanger Behinderung führen können.“

Bis zu 138.000 Menschen sterben jedes Jahr durch Schlangenbisse, weitere 400.000 Menschen erkranken durch Schlangenbisse langfristig. Die Zahl der von Kobras betroffenen Menschen ist unbekannt, doch in Teilen Indiens und Afrikas sind sie für die meisten Schlangenbisse verantwortlich.

Die WHO hat Schlangenbisse zu einer vernachlässigten Tropenkrankheit der Prioritätsstufe A erhoben und das ehrgeizige Ziel verkündet, die weltweite Belastung durch Schlangenbisse bis 2030 zu halbieren.

Professor Neely sagte: „Wir haben nur noch fünf Jahre bis zur Entdeckung eines neuen Gegenmittels gegen Kobras und hoffen, dass wir dazu beitragen können, die Zahl der Todesfälle und Verletzungen durch Schlangenbisse in einigen der ärmsten Gemeinden der Welt zu senken.“