Para algunas personas, las serpientes son criaturas salvajes exóticas pero peligrosas; inquietante pero esquivo, y no es algo de qué preocuparse en la vida cotidiana. Para otros, especialmente algunos agricultores de la India y África, representan una amenaza constante y aterradora para la vida.
Veneno de mordeduras de serpientes provoca más de 100.000 muertes cada año y alrededor de 400.000 personas quedan permanentemente discapacitadas. carga de mortalidad es especialmente mayor en los países de ingresos bajos y medios de África y Asia, con la India por sí sola con un asombroso promedio de 58.000 muertes en un año, según un informe 2020. Sin embargo, considerada una “enfermedad de los pobres”, se ha prestado relativamente menos atención a la devastación causada por las picaduras. En algunos de estos países, la incidencia de mordeduras de serpiente es preocupantemente alta, pero el acceso inadecuado a una atención sanitaria adecuada impide un tratamiento rápido y eficiente, lo que provoca un número desproporcionadamente mayor de muertes.
Las cosas iban a mejorar en 2017 cuando la Organización Mundial de la Salud (OMS) finalmente intervino para alertar al mundo sobre una de sus mayores crisis de salud ocultas. Se clasificó oficialmente envenenamiento por mordedura de serpiente como enfermedad tropical desatendida de máxima prioridad.
animales en el medio
Un problema importante es que el proceso actual de producción de antídoto está obsoleto: implica inyectar veneno de serpiente a animales grandes, como caballos, y recolectar la sangre de los animales para los anticuerpos que produce contra el veneno.
Pero la sangre de los caballos también podría contener anticuerpos contra otros microorganismos, incluso contra otros componentes del veneno que no son nocivos para los humanos. Por lo tanto, sólo una fracción de los anticuerpos de los antivenenos es útil para los humanos, lo que genera una mayor variabilidad y la necesidad de dosis mayores.
Además, debido a que estos anticuerpos se producen en otro animal, las posibilidades de que los humanos desarrollen una reacción adversa o alérgica a estos antivenenos también son mayores.
Una variedad de venenos
Impulsados por estas preocupaciones, un grupo de científicos (parte de un consorcio financiado por Wellcome Trust) decidió dejar de lado a los animales y utilizar anticuerpos humanos en su lugar. Utilizando un tipo de toxina que se encuentra en muchos tipos de serpientes, desarrollaron sintéticamente un anticuerpo humano de amplia aplicación contra la toxina. Sus resultados fueron publicados recientemente en la revista Medicina traslacional científica.
“Los venenos de las serpientes en la India son tan diversos que los venenos de la misma especie en todas las regiones no pueden ser neutralizados por el mismo antídoto”, dijo Kartik Sunagar, jefe del laboratorio de Venómica Evolutiva del Instituto Indio de Ciencias, Bengaluru, y uno de los dijeron los autores principales del estudio.
“Incluso en la misma ubicación geográfica, si nos fijamos en individuos de la misma especie, el antiveneno sólo puede neutralizar algunos venenos y otros no. Existe una marcada variación en los venenos, por eso queríamos encontrar una solución que pudiera funcionar en todas las regiones y especies”.
Detección de miles de millones de anticuerpos
Los científicos se centraron en las toxinas de tres dedos (3FTx), uno de los ingredientes más abundantes y letales de los venenos de elápidos. Los elápidos son una importante familia de serpientes de relevancia médica que incluye cobras, kraits y mambas.
Los científicos se centraron en las α-neurotoxinas, una clase específica de 3FTx que se dirige a los receptores de las células nerviosas y musculares humanas. Estas toxinas impiden que los receptores respondan a la acetilcolina, un neurotransmisor implicado en el transporte de mensajes desde las neuronas a los músculos, lo que provoca parálisis, incapacidad para respirar y, finalmente, la muerte.
Joseph Jardine, experto en anticuerpos del Instituto de Investigación Scripps, en California, dirigió el trabajo inicial de “encontrar la aguja en el pajar”, es decir, encontrar el mejor anticuerpo que pudiera atacar las toxinas entre los miles de millones de anticuerpos humanos disponibles.
Los científicos primero sintetizaron variantes de su toxina de interés, llamada 3FTxs de cadena larga (3FTx-L, un tipo de α-neurotoxinas de tres dedos), en el laboratorio. Luego examinaron miles de millones de anticuerpos humanos expresados en la superficie de células de levadura en busca de aquellos que se unían mejor a las toxinas en su estudio. Esta selección de anticuerpos supera con creces cualquier cantidad de anticuerpos que el sistema inmunológico de un animal podría generar en respuesta a un veneno. Después de varias rondas, tenían una lista corta de anticuerpos que reaccionaban ampliamente con la mayoría de las variantes de 3FTx que usaban.
Todos menos la cobra real
El grupo de Nicholas Casewell en la Escuela de Medicina Tropical de Liverpool en el Reino Unido probó los anticuerpos. in vitro en células humanas, para ver cuál de ellas podría neutralizar mejor las toxinas. Este paso los llevó a un anticuerpo que denominaron 95Mat5.
Finalmente, el grupo del Dr. Sunagar probó 95Mat5 vivo en ratones, para ver si este anticuerpo ampliamente neutralizante podría ayudar a proteger contra dosis letales de α-bungarotoxina, el 3FTx-L en los kraits de muchas bandas altamente venenosos. También inyectaron a ratones veneno completo de cobras reales, mambas negras y cobras monóculos (todas serpientes elápidas diferentes de Asia y África con veneno que contenía variantes de 3FTx-L) y realizaron pruebas para comprobar cómo funcionaba su anticuerpo contra ellas.
Descubrieron que 95Mat5 funcionaba bien contra todos los venenos de serpientes, protegiendo a los ratones de la muerte, con la única excepción del veneno de las cobras reales, donde el anticuerpo retrasó pero no pudo prevenir la muerte.
“Nos sorprendieron los resultados de la mamba negra, donde el 3FTx-L representa sólo el 17% de la composición total del veneno. Al eliminar esa toxina, pudimos proteger completamente a los ratones de las otras toxinas del veneno en lo que puede ser un efecto sinérgico”, dijo Irene Khalek, científica del Instituto de Investigación Scripps y una de las autoras del estudio.
Un hallazgo ‘imposible’
“El estudio está muy bien realizado y espero que el anticuerpo pueda usarse como un componente importante en futuros antídotos contra mambas y cobras en África y Asia”, dijo Andreas Hougaard Laustsen-Kiel, jefe del Laboratorio de Farmacología Tropical del Instituto de Farmacología Tropical. Dijo la Universidad Técnica de Dinamarca.
La Dra. Laustsen-Kiel participó en un estudio diferente, publicado en Comunicaciones de la naturaleza el año pasado, donde un grupo de científicos descubrió un anticuerpo ampliamente neutralizante similar contra las α-neurotoxinas de cadena larga de las serpientes.
“Debido a que los venenos de serpiente son tan complejos, habría pensado que era imposible producir un anticuerpo que pudiera eliminar todo el veneno”, dijo el Dr. Sunagar.
Más cerca de una solución universal
En el estudio actual, los científicos encontraron una razón por la cual su anticuerpo funcionó tan bien contra las toxinas de interés: las estructuras cristalinas de sus variantes de anticuerpo 96Mat5 y 3FTx-L revelaron que el anticuerpo se unía a la toxina exactamente donde la toxina se habría unido a su objetivo. Receptor en células nerviosas y musculares humanas. Al imitar la interacción receptor-toxina, el anticuerpo podría eliminar las toxinas de los receptores y evitar que ejerzan sus efectos mortales.
El anticuerpo actual funciona bien contra un tipo específico de toxina presente en el veneno de muchas serpientes peligrosas, pero también es un pequeño primer paso hacia un antídoto universal. Los científicos dijeron que están interesados en descubrir anticuerpos específicos como estos contra las toxinas en otros venenos de serpientes, como en las víboras.
“Necesitamos descubrir anticuerpos para un par de toxinas más, luego podremos tener una solución universal para la mayoría de las serpientes del mundo”, dijo el Dr. Sunagar.
Rohini Subrahmanyam es periodista independiente.
2024-04-25 02:00:00
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