Wählen Sie Ihr Gift: Cobra Venom Zeigt Therapeutisches Versprechen
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Video: Cobra HUNTS Prey | How Fast Does Cobra Venom Work? 2022, Dezember
Anonim

Forscher haben möglicherweise einen Weg gefunden, Entzündungsreaktionen zu unterdrücken, indem sie einen Faktor aus dem Toxin der tödlichen Schlange auf ein menschliches Protein gespleißt haben.

Cobra-Gift gehört zu den schädlicheren Giftstoffen im Tierreich, die stark genug sind, um einen Elefanten zu fällen. Forscher haben jedoch herausgefunden, dass das Anheften eines Proteinschnipsels aus dem Cobra-Gift an menschliche Immunmoleküle eine neuartige und wirksame Methode zur Unterdrückung entzündlicher Chemikalien ist, die an mehreren schwer zu behandelnden Krankheiten wie rheumatoider Arthritis, Herzinfarkt und Schlaganfall beteiligt sind.

Die neue Technik zielt auf das Komplementsystem des Körpers ab, eine Gruppe von Proteinen im Blut, die einen Scattershot-Ansatz zur Abtötung eindringender Mikroben verfolgen. Im Gegensatz zu Antikörpern, die auf bestimmte Eindringlinge abzielen, bietet das Komplement eine allgemeine Immunität gegen Mikroben und wirkt wie eine Infanterie, lenkt einige der Eindringlinge ab und kauft Zeit, während spezifischere Kämpfer des Immunsystems ansteigen. Diese Proteine ​​sind mächtig: Sie können buchstäblich Löcher in Bakterienmembranen blasen.

Es ist seit langem bekannt, dass der Cobra-Giftfaktor (CVF), ein Schlüsselprotein im Toxin der Schlangen, die Komplementaktivität bei Säugetieren stört, indem er Komponenten des Systems bis zu dem Punkt verbraucht, an dem es nicht mehr funktioniert. CVF macht dies so gut, dass die Substanz routinemäßig in Experimenten zur Rolle des Komplements bei Krankheiten und zur Untersuchung der Funktionsweise des Systems verwendet wird.

In der Tat wäre CVF ein ideales therapeutisches Molekül für den Menschen, aber für die Tatsache, dass es eine schädliche Immunantwort hervorrufen kann, sagen die Forscher. Eine weitere Überlegung ist, dass Kobras vom Aussterben bedroht sind. Selbst wenn CVF für den Menschen sicher gemacht werden könnte, wäre eine synthetische Proteinquelle erforderlich, um die Schlangen zu schützen und genügend Substanz für notwendige Behandlungen bereitzustellen.

In der neuen Studie haben Wissenschaftler der Universität von Hawaii in Manoa in Honolulu einen Weg gefunden, CVF zu entstellen und gleichzeitig seine Fähigkeit zu bewahren, das Komplementsystem zu unterdrücken.

Die Forscher spleißten zuerst DNA, die für kleine Stücke von CVF und das humane Komplementprotein C3 kodiert. Dieses Protein ist ein wichtiger Bestandteil des Komplementsystems, und Menschen ohne dieses Protein haben ein höheres Risiko für bestimmte bakterielle Infektionen. Sie klonierten dann das genetische Material und verwendeten schließlich Fruchtfliegenzellen, um das Protein in großen Mengen zu produzieren. In Experimenten verminderten diese Hybridmoleküle, die zu 96 Prozent vom Menschen stammen, die Komplementaktivität im Serum sowohl im Reagenzglas als auch bei Tieren dramatisch.

"Die Injektion von [hybridisiertem] CVF in Tiere - oder die Zugabe zu Serum in vitro - bewirkt die erschöpfende Aktivierung des Serumkomplements. Es verursacht keine Schädigung des Tieres, löscht jedoch die Komplementaktivität aus, bis die Komponenten vom Tier resynthetisiert werden können. "sagt David Fritzinger, Biochemiker an der UH Manoas Krebsforschungszentrum und Co-Autor (zusammen mit dem Harvard-Physiologen Gregory Stahl) der Studie, die in der Januar-Ausgabe 2009 von Developmental & Comparative Immunology veröffentlicht wurde. Das kombinierte Molekül macht dasselbe, ohne unerwünschte Entzündungen auszulösen.

Fritzinger und der Proteinbiochemiker Carl-Wilhelm Vogel, die 1994 erstmals auf die Idee eines hybriden Cobra-Human-Arzneimittels kamen, haben ihre Technologie an InCode BioPharmaceutics, Inc. in Thousand Oaks, Kalifornien, lizenziert. Das Unternehmen finanziert mehrere Studien für Testen Sie die Sicherheit und Wirksamkeit des Ansatzes, sagt Fritzinger.

"Wir haben gezeigt, dass das Protein das Komplement in Primaten abbauen kann und keine Toxizität zeigt, selbst wenn es in einer Dosis, die mindestens viermal so hoch ist wie die, die erforderlich ist, um das Serumkomplement im Tier vollständig abzubauen, direkt in die Lungenarterie injiziert wird", sagt Fritzinger. "Wir haben auch gezeigt, dass das Protein bei der Begrenzung von Gewebeschäden in einem Maus-Myokardinfarktmodell wirksam ist."

John Atkinson, Rheumatologe und Ergänzungsexperte an der Medizinischen Fakultät der Washington University in Saint Louis, bezeichnet den Hybridansatz als vielversprechend, sagt jedoch, dass die Forscher noch beweisen müssen, dass das Molekül sowohl wirksam als auch ungiftig ist, aber keine Reaktion durch die menschliches Immunsystem.

"Kein Problem ist unüberwindbar", sagt Atkinson, der im InCode-Vorstand war, als das Unternehmen das Hybridmolekül lizenzierte, aber seitdem zurückgetreten ist. "Sie sind auf dem besten Weg, dies zu demonstrieren."

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