当眼镜蛇攻击时,它们会用毒牙将强大的毒液注入猎物体内。然后,被蛇咬伤的病人要和时间赛跑才能到达医院,在那里医生可以给病人注射基于抗体的抗蛇毒血清。
但这些抗蛇毒血清价格昂贵,尽管它们经常能挽救受害者的生命,但它们对蛇咬伤周围的组织死亡或坏死基本上无能为力。因此,每年估计有40万人因被蛇咬伤而永久残疾。在某些情况下,受影响的肢体必须截肢。
现在,研究人员发现了一种可能的解决方案:普通的血液稀释剂。上周发表在《科学转化医学》(Science Translational Medicine)杂志上的一篇新论文中,一个国际团队描述了使用肝素——一种常用的廉价血液稀释剂——及其相关化合物来防止眼镜蛇毒液杀死组织和细胞。
“眼镜蛇毒液会造成严重的局部组织损伤……就像你给人注射了酸,”澳大利亚昆士兰大学的生物学家和生物化学家布莱恩·弗莱(Bryan Fry)对《卫报》的charlotte Thou说,他没有参与这项研究。他补充说,新的发现“非常令人兴奋”。
蛇咬伤是世界上一些地区的一个主要问题,每年造成8.1万至13.8万人死亡,特别是在撒哈拉以南非洲、南亚和东南亚。世界卫生组织将蛇咬伤描述为一种“被忽视的热带疾病”,并设定了到2030年将蛇咬伤导致的死亡和永久残疾人数减半的目标。
但蛇毒本身一直很神秘。《科学》杂志的Humberto Basilio写道,由于它是由许多不同的化合物组成的,科学家们还不能准确地指出是哪种成分导致了被咬人的坏死。为了解决这个难题,研究人员求助于基因编辑工具crispr——该工具在五年前帮助发现了一种针对箱形水母毒液的解毒剂。
一种新的眼镜蛇毒液解毒剂如何每年拯救成千上万人的生命继续看
研究小组研究了注射两种非洲蛇的毒液后人体细胞的反应:红色吐舌眼镜蛇(Naja pallida)和黑颈吐舌眼镜蛇(Naja nigricollis)。他们注意到毒液中的毒素似乎与硫酸肝素和肝素结合,这两种分子是由具有相似结构的人类细胞产生的。
因此,利用CRISPR,他们移除了负责产生肝素和肝素的基因。果然,当研究人员向基因编辑的细胞注射毒液时,这些细胞对毒液的抵抗力更强。
科学家们想知道,如果给人体细胞注射血液稀释剂肝素和相关的类肝素,是否能从本质上欺骗毒素与药物结合,而不是伤害细胞。对这个想法的测试支持了他们的假设。
为了验证这些发现,他们对老鼠进行了实验。在注射毒液的同时给啮齿动物注射类肝素有助于减少动物的损伤。一种叫做丁沙巴苷的药物可以使伤口缩小94%。
这种方法也可以阻止来自其他眼镜蛇的毒液的影响,包括来自亚洲的三种眼镜蛇。然而,这种疗法并不是对所有的蛇毒都有效——例如,它对毒蛇无效。据《科学》杂志报道,这是因为导致坏死的主要化合物,即所谓的三指毒素,并不存在于所有类型的蛇毒中。
一个悬而未决的问题是,如果抗蛇毒血清能立即注射,而不是在救护车送到医院后注射,是否能同样有效地预防坏死。同样不清楚的是,当被咬后过了更长的时间,血液稀释剂的效果如何。
“从坦桑尼亚偏远地区到被眼镜蛇咬伤的人需要1小时、4小时或24小时,它能起作用吗?”澳大利亚纽卡斯尔大学的临床毒理学家Geoff Isbister对《新科学家》杂志的James Woodford说,他没有参与这项研究。
但研究人员说,肝素并不是为了取代抗蛇毒血清,而是为了补充治疗。仍需注射抗蛇毒血清以确保受害者存活。但是类肝素在室温下是稳定的,并且可以通过自动注射器(类似于epepen)给药,在病人到达医院之前,它可能是减缓毒液的权宜之计。
从这里开始,肝素还需要通过临床试验,并被批准用于人类治疗蛇咬伤。但是由于这些药物已经被批准并在药店出售用于其他用途,研究人员希望这个过程相对快速和简单。
“肝素价格低廉,无处不在,是世界卫生组织列出的基本药物,”研究报告的合著者、澳大利亚悉尼大学的神经科学家和遗传学家田杜在一份声明中说。“在人体试验成功后,它可能会相对迅速地推出,成为一种廉价、安全、有效的治疗眼镜蛇咬伤的药物。”