Wetenschappers creëren menselijke antilichamen die zwarte weduwe-toxine kunnen neutraliseren
Laatst beoordeeld: 14.06.2024
Alle iLive-inhoud wordt medisch beoordeeld of gecontroleerd op feiten om zo veel mogelijk feitelijke nauwkeurigheid te waarborgen.
We hebben strikte richtlijnen voor sourcing en koppelen alleen aan gerenommeerde mediasites, academische onderzoeksinstellingen en, waar mogelijk, medisch getoetste onderzoeken. Merk op dat de nummers tussen haakjes ([1], [2], etc.) klikbare links naar deze studies zijn.
Als u van mening bent dat onze inhoud onjuist, verouderd of anderszins twijfelachtig is, selecteert u deze en drukt u op Ctrl + Enter.
Er zijn verschillende soorten weduwenspinnen, waaronder zwarte, rode en bruine varianten in Amerika, de Australische roodrugspin en verschillende soorten knoopspinnen die in Zuid-Afrika voorkomen. In Europa leeft de zwarte weduwe Latrodectus tredecimguttatus in het Middellandse Zeegebied, maar onlangs zijn deze spinnen, als gevolg van de klimaatverandering, begonnen hun leefgebieden uit te breiden.
Weduwenspinnenbeten kunnen latrodectisme veroorzaken, een ziekte waarbij het spinnengif, een neurotoxine genaamd alfa-latrotoxine, het zenuwstelsel aanvalt en symptomen veroorzaakt zoals ernstige pijn, hoge bloeddruk, hoofdpijn en misselijkheid. Black Widow-beten kunnen worden behandeld met antilichamen afkomstig van paarden, maar om de behandeling voor patiënten veiliger te maken, besloten onderzoekers in Duitsland volledig menselijke antilichamen te ontwikkelen.
"Voor het eerst presenteren we menselijke antilichamen die neutralisatie van het gif van zwarte weduwen aantonen in een celtest", zegt professor Michael Hoost, bioloog aan de Technische Universiteit van Braunschweig en senior auteur van de studie gepubliceerd in de tijdschrift Frontiers in Immunology. "Dit is de eerste stap in de richting van het vervangen van paardenserum, dat nog steeds wordt gebruikt om ernstige symptomen na een zwarte weduwebeet te behandelen."
Eekhoorns vangen
Veel patiënten die door zwarte weduwen zijn gebeten, worden helemaal niet behandeld omdat het tegengif is gemaakt van eiwitten afkomstig van paarden, die vreemd zijn aan het menselijk lichaam en ongewenste bijwerkingen kunnen veroorzaken. Deze omvatten serumziekte, een reactie op eiwitten in antiserum verkregen uit niet-menselijke bronnen, en een ernstige allergische reactie. Het beschikbare tegengif is ook een ongedefinieerd mengsel van antilichamen dat van batch tot batch varieert. Ondanks deze tekortkomingen is dit tegengif op dit moment de meest effectieve behandelingsoptie.
"We probeerden paardenserum te vervangen door recombinante menselijke antilichamen om patiënten een beter product te bieden en om het gebruik van paarden om het serum te produceren te vermijden," zei Hoost. Om dit te doen, gebruikten wetenschappers een in vitro-methode genaamd faag-antilichaamdisplay.
"Deze aanpak maakt gebruik van een uiterst diverse genenverzameling van meer dan 10 miljard verschillende antilichamen. Uit deze grote verscheidenheid aan antilichamen kan faagdisplay antilichamen oogsten die zich kunnen binden aan het gewenste doelwit, in dit geval een toxine", legt Hust uit.
Op deze manier aangemaakte antilichamen kunnen keer op keer met dezelfde kwaliteit worden gereproduceerd, omdat de DNA-sequentie van het menselijke antilichaam bekend is. Ze kunnen ook het dierenwelzijn verbeteren, omdat paarden niet hoeven te worden geïmmuniseerd en gebloed om anti-zwarte weduwe-gifstoffen te produceren.
Antilichaamoptimalisatie
Het team van Hust ontwikkelde kandidaat-antilichamen die gebruikt konden worden om therapeutische antilichamen te ontwikkelen. In totaal vertoonden 45 van de 75 gegenereerde antilichamen in vitro neutralisatie van alfa-latrotoxine. Eén antilichaam, MRU44-4-A1 genaamd, vertoonde een uitzonderlijk hoge neutralisatie.
Wat de onderzoekers verraste was dat slechts twee van de antilichamen effectief waren tegen het gif van andere weduwensoorten. "Om potentiële behandelingen voor alle latrotoxinen te ontwikkelen, en niet alleen het Europese zwarte weduwetoxine, zullen we verder verbeterde kruisreactieve antilichamen nodig hebben", benadrukte Hust. De onderzoekers merkten ook op dat verdere preklinische stappen nodig zijn om de effectiviteit van de antilichamen te evalueren voordat klinische onderzoeken worden gestart.
"In een ander project hebben we laten zien dat we menselijke antilichamen tegen difterie kunnen ontwikkelen die effectief zijn in in vivo onderzoeken. We zijn van plan dezelfde stappen te ondernemen voor antilichamen tegen het gif van zwarte weduwen. Dit is vooral belangrijk omdat de spinnen nu binnendringen nieuwe habitats, de incidentie van latrodectisme en de behoefte aan therapeutische alternatieven kunnen de komende jaren toenemen", besluit Hoost.