Согласно исследованию, опубликованному в Trends in Biotechnology, технология, которая используется в вакцинах от COVID-19, поможет предотвратить повреждение мышц при укусах змей. Ученые из Университета Рединга и Технического университета Дании проверили, можно ли использовать технологию мРНК для защиты от повреждений, вызываемых ядом гремучей змеи, обитающей в Центральной и Южной Америке. Ее яд разрушает мышечную ткань, из-за чего пострадавшие часто остаются инвалидами даже после лечения.
Исследовательская группа обернула определённые молекулы мРНК в крошечные жировые частицы, которые при введении в мышцу обучают клетки вырабатывать защитные антитела, предотвращающие поражение ядом. Такое лечение может значительно снизить риск травм и осложнений, вызванных укусами змей, от которых ежегодно умирают около 140 000 человек по всему миру и 400 000 становятся инвалидами.
Профессор Сакти Вайяпури, ведущий автор исследования из Университета Рединга, сказал: «Мы впервые продемонстрировали, что технология мРНК может защитить мышечную ткань от повреждений, вызванных змеиным ядом. Это открывает совершенно новые возможности для лечения укусов змей, особенно местных повреждений, которые с трудом предотвращаются современными противоядиями».
Профессор Андреас Лаустсен, один из руководителей исследования в Техническом университете Дании, пояснил: «Мы протестировали этот метод на змеином яде, но технология может быть ещё более полезной при состояниях, когда токсины наносят постепенный вред. Например, она поможет блокировать токсины, вырабатываемые бактериями во время инфекций».
Современные противоядия хорошо справляются с токсинами в кровотоке, но с трудом проникают в повреждённую мышечную ткань в месте укуса. В ходе лабораторных испытаний с использованием мышечных клеток человека новое средство уменьшило повреждения, вызванные как отдельным токсином, так и ядом в целом. Защитные антитела появились в течение 12–24 часов после инъекции мРНК. У мышей однократная инъекция мРНК защитила мышечную ткань от повреждений, вызванных токсином, если её сделать за 48 часов до воздействия яда.
Лечение уменьшило выраженность основных признаков повреждения мышц. У мышей, получивших мРНК-препарат до воздействия токсина, снизился уровень таких ферментов, как креатинкиназа и лактатдегидрогеназа, которые высвобождаются при повреждении мышц. Лечение также сохранило здоровую структуру мышц.
Ученые утверждают, что их подход может применяться наряду с традиционными противоядиями. Стандартные методы лечения направлены на борьбу с токсинами в крови, в то время как антитела, доставляемые с помощью мРНК, могут защищать местные ткани, до которых не могут добраться противоядия, а также нейтрализовать токсины в кровотоке.
Исследовательская группа отмечает, что прежде чем новое лечение поможет пациентам, необходимо решить ряд проблем. Для выработки антител требуется несколько часов, а лечение в настоящее время направлено только на один токсин. В будущих версиях препарата должна быть предусмотрена защита от нескольких компонентов яда. Хранение в отдалённых районах без охлаждения также сопряжено с трудностями.
Профессор Вайяпури заключил: «Теперь нужно расширить этот подход, чтобы воздействовать на несколько токсинов, содержащихся в яде, и решить проблему хранения в сельской местности, а также обеспечить более быстрое производство антител в тканях. Потенциал для снижения уровня инвалидности среди пострадавших от укусов змей значителен».
Команда планирует разработать методы лечения, направленные на борьбу с дополнительными токсинами, и проверить, эффективен ли этот подход при применении после укуса.
[Фото: Gnaneswar Chandrasekharuni / University of Reading]