برای برخی افراد، مارها موجودات عجیب و غریب و در عین حال خطرناک طبیعت هستند. وهم آور اما گریزان است، و چیزی برای نگرانی در زندگی روزمره نیست. برای دیگران، به ویژه برخی از کشاورزان در هند و آفریقا، آنها تهدیدی دائمی و وحشتناک برای زندگی هستند.
زهر ناشی از نیش مار سالانه منجر به بیش از 100000 مرگ و میر می شود که حدود 400000 نفر برای همیشه از کار افتاده اند. سال بر اساس گزارش 2020 با این حال، که به عنوان یک “بیماری فقرا” در نظر گرفته می شود، توجه نسبتاً کمتری به ویرانی های ناشی از گزش ها شده است. در برخی از این کشورها، بروز مارگزیدگی به طرز نگران کننده ای بالا است، اما دسترسی ناکافی به مراقبت های بهداشتی مناسب مانع از درمان سریع و کارآمد می شود که منجر به مرگ و میرهای نامتناسب بیشتری می شود.
در سال 2017، زمانی که سازمان بهداشت جهانی (WHO) سرانجام وارد عمل شد تا جهان را در مورد یکی از بزرگترین بحران‌های بهداشتی پنهان خود آگاه کند، اوضاع قرار بود بهبود یابد. این رسما مسمومیت مارگزیدگی را به عنوان بیماری استوایی نادیده گرفته شده با اولویت بالا طبقه بندی کرد.
حیوانات در وسط
یک مسئله اصلی این است که فرآیند فعلی تولید پادزهر منسوخ شده است: شامل تزریق سم مار به حیوانات بزرگ مانند اسب و جمع آوری خون حیوانات برای آنتی بادی هایی است که علیه سم تولید می کند.
اما خون اسب‌ها می‌تواند حاوی آنتی‌بادی‌هایی علیه سایر میکروارگانیسم‌ها نیز باشد، حتی علیه سایر اجزای سم که برای انسان مضر نیستند. بنابراین تنها کسری از آنتی بادی های موجود در پادزهرها برای انسان مفید است که منجر به تنوع بیشتر و نیاز به دوزهای بیشتر می شود.
علاوه بر این، از آنجایی که این آنتی بادی ها در حیوان دیگری تولید می شوند، احتمال ایجاد واکنش نامطلوب یا آلرژیک در انسان به این پادزهرها نیز بیشتر است.
انواع زهر
با توجه به این نگرانی‌ها، گروهی از دانشمندان – بخشی از کنسرسیومی که توسط Wellcome Trust تأمین مالی می‌شود – تصمیم گرفتند از حیوانات کنار گذاشته و به جای آن از آنتی‌بادی‌های انسانی استفاده کنند. آنها با استفاده از نوعی سم که در بسیاری از انواع مارها یافت می شود، به طور مصنوعی یک آنتی بادی انسانی به طور گسترده علیه این سم ایجاد کردند. نتایج آنها به تازگی در مجله منتشر شده است پزشکی ترجمه علوم.
کارتیک سوناگار، رئیس آزمایشگاه زهر تکاملی در مؤسسه علوم هند در بنگالورو، و یکی از محققان، گفت: «زهر مارها در هند به قدری متنوع است که سم‌های یک گونه در سراسر مناطق را نمی‌توان با همان پادزهر خنثی کرد. نویسندگان اصلی این مطالعه گفتند.
حتی در یک موقعیت جغرافیایی یکسان، اگر به افراد یک گونه نگاه کنید، پادزهر فقط می‌تواند برخی از سم‌ها را خنثی کند و برخی دیگر را خنثی نمی‌کند. تنوع فاحشی در زهر وجود دارد، به همین دلیل است که می‌خواهیم راه‌حلی پیدا کنیم که ممکن است در مناطق و گونه‌ها کار کند.»
غربالگری میلیاردها آنتی بادی
دانشمندان بر روی سموم سه انگشت (3FTxs) – یکی از فراوان ترین و کشنده ترین مواد زهر الاپید – تمرکز کردند. الاپیدها یک خانواده اصلی از مارهای مرتبط با پزشکی هستند که شامل مارهای کبرا، کریت ها و مامباها می شود.
دانشمندان تمرکز خود را بر روی آلفا نوروتوکسین ها، یک کلاس خاص از 3FTx که گیرنده های سلول های عصبی و ماهیچه ای انسان را هدف قرار می دهند، محدود کردند. این سموم از پاسخ گیرنده ها به استیل کولین، یک انتقال دهنده عصبی که در انتقال پیام از نورون ها به ماهیچه ها نقش دارد، جلوگیری می کند و منجر به فلج، ناتوانی در تنفس و در نهایت مرگ می شود.
جوزف ژاردین، متخصص آنتی بادی در موسسه تحقیقاتی اسکریپس، در کالیفرنیا، کار اولیه “پیدا کردن سوزن در انبار کاه” را رهبری کرد – یعنی یافتن بهترین آنتی بادی که می تواند سموم را از بین میلیاردها آنتی بادی انسانی در دسترس پیدا کند.
دانشمندان ابتدا انواعی از سم مورد علاقه خود را به نام 3FTxs با زنجیره بلند (3FTx-L، نوعی نوروتوکسین α سه انگشتی) در آزمایشگاه سنتز کردند. آنها سپس میلیاردها آنتی‌بادی انسانی را که در سطح سلول‌های مخمر بیان می‌شدند، برای یافتن آنتی‌بادی‌هایی که بهترین اتصال را به سموم در مطالعه‌شان داشتند، غربال کردند. این انتخاب از آنتی بادی‌ها بسیار بیشتر از تعداد آنتی‌بادی‌هایی است که سیستم ایمنی حیوان می‌تواند در پاسخ به یک سم بسازد. پس از دورهای متعدد، آنها فهرست کوتاهی از آنتی بادی ها را داشتند که به طور گسترده با اکثر انواع 3FTx که استفاده می کردند واکنش نشان می دادند.
همه جز شاه کبری
سپس گروه نیکلاس کازول در مدرسه پزشکی گرمسیری لیورپول در بریتانیا این آنتی بادی ها را آزمایش کردند. درونکشتگاهی در سلول های انسانی، تا ببینیم کدام یک از آنها می تواند به بهترین وجه سموم را خنثی کند. این مرحله آنها را به آنتی بادی که 95 Mat5 نامیدند رساند.
در نهایت گروه دکتر سوناگر 95Mat5 را آزمایش کردند زنده در موش‌ها، برای اینکه ببینیم آیا این آنتی‌بادی خنثی‌کننده می‌تواند به محافظت در برابر دوزهای کشنده α-بونگاروتوکسین، 3FTx-L در کریت‌های بسیار سمی چند نواری کمک کند. آنها همچنین به موش‌ها سم کامل مارهای شاه کبرا، مامباهای سیاه و مارهای مونکلید – همه مارهای الاپید مختلف از آسیا و آفریقا با سم حاوی گونه‌های 3FTx-L – تزریق کردند و آزمایش کردند که چگونه آنتی‌بادی آنها علیه آنها کار می‌کند.
آنها دریافتند که 95 Mat5 در برابر سموم مارها به خوبی عمل می کند و از موش ها در برابر مرگ محافظت می کند، به استثنای تنها سم شاه مار کبرا، جایی که آنتی بادی به تعویق می افتد اما نمی تواند از مرگ جلوگیری کند.
ما از نتایج مامبای سیاه شگفت زده شدیم، جایی که 3FTx-L تنها 17 درصد از کل ترکیب زهر را تشکیل می دهد. ایرنه خالک، دانشمند مؤسسه تحقیقاتی اسکریپس و یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: با از بین بردن آن یک سم، ما توانستیم از موش‌ها به طور کامل در برابر سموم دیگر موجود در سم محافظت کنیم که ممکن است یک اثر هم افزایی باشد.
یک یافته “غیرممکن”
آندریاس هوگارد لاستسن-کیل، رئیس آزمایشگاه فارماکولوژی گرمسیری در آزمایشگاه فارماکولوژی استوایی گفت: “مطالعه واقعاً به خوبی انجام شده است و من انتظار دارم که این آنتی بادی می تواند به عنوان یک جزء مهم در ضد سم های آتی علیه مامباها و مارهای کبرا در آفریقا و آسیا مورد استفاده قرار گیرد.” دانشگاه فنی دانمارک گفت.
دکتر Laustsen-Kiel در یک مطالعه متفاوت شرکت داشت که در منتشر شده در ارتباطات طبیعت سال گذشته، جایی که گروهی از دانشمندان آنتی بادی خنثی کننده مشابهی را علیه آلفا-نوروتوکسین های زنجیره بلند مارها کشف کردند.
دکتر سوناگر گفت: «از آنجایی که زهر مارها بسیار پیچیده است، فکر می کردم ساختن آنتی بادی که بتواند کل سم را از بین ببرد غیرممکن است.
به یک راه حل جهانی نزدیک تر است
در مطالعه فعلی، دانشمندان یک دلیل را پیدا کردند که چرا آنتی‌بادی آنها در برابر سموم مورد علاقه‌شان بسیار خوب عمل می‌کند: ساختارهای کریستالی آنتی‌بادی 96Mat5 و انواع 3FTx-L نشان می‌دهد که آنتی‌بادی سم را دقیقاً در جایی که سم به هدف خود می‌پیوندد، متصل می‌کند. گیرنده در سلول های عصبی و عضلانی انسان. با تقلید از تعامل گیرنده-سم، آنتی بادی می تواند سموم را از گیرنده ها دور کند و از اعمال اثرات مرگبار آنها جلوگیری کند.
آنتی بادی فعلی به خوبی در برابر نوع خاصی از سم موجود در زهر بسیاری از مارهای خطرناک عمل می کند، اما همچنین اولین قدم کوچکی به سوی یک پادزهر جهانی است. دانشمندان گفتند که مشتاقند آنتی‌بادی‌های خاصی مانند این ضد سموم را در سایر سم‌های مارها نیز مانند افعی‌ها کشف کنند.
دکتر سوناگر گفت: «ما باید آنتی‌بادی‌هایی را برای چند سم دیگر کشف کنیم، سپس می‌توانیم راه‌حلی جهانی برای اکثر مارهای جهان داشته باشیم».
روهینی سوبرهمانیام یک روزنامه نگار آزاد است.
-
زهر ناشی از نیش مار سالانه منجر به بیش از 100000 مرگ و میر می شود که حدود 400000 نفر برای همیشه از کار افتاده اند. سال بر اساس گزارش 2020
-
دانشمندان بر روی سموم سه انگشت (3FTxs) – یکی از فراوان ترین و کشنده ترین مواد زهر الاپید – تمرکز کردند. الاپیدها یک خانواده اصلی از مارهای مرتبط با پزشکی هستند که شامل مارهای کبرا، کریت ها و مامباها می شود.
-
آنتی بادی فعلی به خوبی در برابر نوع خاصی از سم موجود در زهر بسیاری از مارهای خطرناک عمل می کند، اما همچنین اولین قدم کوچکی به سوی یک پادزهر جهانی است. دانشمندان گفتند که مشتاقند آنتی‌بادی‌های خاصی مانند این ضد سموم را در سایر سم‌های مارها نیز مانند افعی‌ها کشف کنند.