O mais fino do sangue pode tratar o veneno de cobra que come carne, os cientistas descobrem: WebCuriosos

Sobre 1,8 milhão de pessoas Em todo o mundo, são mordidos por cobras a cada ano. Desses, até 138.000 morrem e outros 400.000 acabam com cicatrizes permanentes e incapacidade.

Muitos cobras têm venenos danificados por tecidos Isso não pode ser tratado com antivesamente atuais. Descobrimos que os medicamentos baratos e prontamente disponíveis no sangue podem ser reaproveitados como antídotos para esses venenos.

Usando a tecnologia de edição de genes CRISPR, aprendemos mais sobre como esses venenos atacam nossas células e descobrimos que uma classe comum de medicamentos chamados heparinóides pode proteger o tecido do veneno. Nosso pesquisar é publicado hoje em Ciência Medicina Translacional.

Snakebites são um problema sério

Venoms de cobra são compostos de muitos compostos diferentes. Geralmente, eles visam o coração, o sistema nervoso ou o tecido no local de exposição (como a pele e o músculo).

Muitas pesquisas de mordida de cobra se concentram compreensivelmente nos venenos mais mortais. Como resultado, os venenos que são menos mortais, mas ainda causam problemas de longo prazo-como Venoms de Cobra-receberam menos atenção.

Nas regiões onde os cobras vivem, vitórias graves podem ter efeitos devastadores, como amputação, levando a lesões de mudança de vida e perda de meios de subsistência. A Organização Mundial da Saúde declarou a mordida de cobra a “categoria A” doenças tropicais negligenciadas e espera reduzir o ônus das picadas de cobra por metade até 2030.

Os únicos tratamentos atuais para picadas de cobra são antivenenosque são feitos expondo animais não humanos a pequenas quantidades do veneno e colhendo os anticorpos que produzem em resposta.

Antivingoms salvam vidas, mas eles têm várias desvantagens. Cada um é específico para uma ou mais espécies de cobra, eles são proibitivamente caros (quando estão disponíveis), precisam de armazenamento a frio e devem ser administrados por injeção em um hospital.

Além do mais, os antivenenos não podem impedir danos no tecido local. Isso ocorre principalmente porque os anticorpos que compõem os antivenenos são grandes demais para atingir o tecido periférico, como um membro.

Como o Venom Cobra mata células

Nossa equipe – na Universidade de Sydney, na Austrália, na Liverpool School of Tropical Medicine, no Reino Unido e Instituto Clodomiro Picado, na Costa Rica – se propôs a procurar outras opções para tratar os pinças de cobra.

Primeiro, queríamos tentar entender como esses venenos funcionavam. Começamos com Cobras, que são encontrados na África e no sul da Ásia.

Tomamos o veneno da cobra africana, que é conhecida por causar danos nos tecidos, e realizamos o que é chamado de um genoma inteiro Crispr tela.

Tomamos uma grande mistura de células humanas e usamos a tecnologia de edição de genes CRISPR para desativar um gene diferente de todo o genoma humano em cada célula. A tecnologia CRISPR usa uma enzima especial para remover ou alterar partes específicas do DNA em uma célula.

Depois, expusemos todas as células ao veneno de Cobra e vimos quais sobreviveram e quais morreram.

As células que sobreviveram devem estar faltando o que quer que o veneno precise nos machucar, para que pudéssemos identificar rapidamente quais eram esses recursos.

Descobrimos que vários venenos de cobra precisam de enzimas específicas para matar células humanas. Essas enzimas são responsáveis ​​por fazer moléculas longas de açúcar chamadas Heparan e sulfato de heparina.

O sulfato de heparano é encontrado na superfície das células humanas e animais. O sulfato de heparina é liberado de nossas células quando nossos sistemas imunológicos respondem a uma ameaça.

A importância dessas moléculas intuitivamente fazia sentido. Os venenos de cobra evoluíram ao lado de seus alvos, e Heparan e Heparin mudaram muito pouco ao longo da evolução. Os Venoms seqüestraram algo comum à fisiologia animal para causar danos.

Como os chamarizes de heparina reduzem os danos nos tecidos

A heparina é usada como um medicamento para afinar o sangue há quase 100 anos.

Testamos esse medicamento em células humanas para ver se a inundação do sistema com heparina livre poderia ser usada como alvo de chamariz para o veneno. Notavelmente, isso funcionou e os Venoms não causaram mais morte celular, mesmo quando a heparina foi adicionada às células após o veneno.

Também testamos a heparina contra venenos de cobras asiáticas de distância e ela teve o mesmo efeito protetor. Também mostramos que a injeção de uma versão sintética menor da heparina chamada tinzaparin poderia reduzir os danos nos tecidos em camundongos com uma “mordida de cobra” artificial.

Para descobrir como a heparina estava bloqueando o veneno, separamos o veneno em seus principais componentes. Descobrimos que a heparina inibe “Toxinas citotóxicas de três dedos“, que são uma das principais causas de lesão nos tecidos. Até agora, não havia drogas conhecidas por trabalhar contra essas toxinas.

O próximo passo será testar os efeitos da heparina nas pessoas.

Tratamento mais barato e mais acessível

Nosso objetivo é fazer um dispositivo de tratamento de mordida de cobra contendo medicamentos semelhantes a heparina chamados heparinóides, o que seria semelhante aos injetores de adrenalina do epipen frequentemente transportados por pessoas em risco de reações alérgicas graves. Esses dispositivos podem ser distribuídos a pessoas que enfrentam um alto risco de picadas de cobra.

Os heparinóides já são medicamentos essenciais baratos usados ​​para evitar coágulos sanguíneos. A Food and Drug Administration dos EUA os aprovou para auto-administração em humanos, o que pode reduzir o tempo necessário para o longo processo de colocar um medicamento no mercado.

Os heparinóides também são estáveis ​​à temperatura ambiente, o que significa que os medicamentos podem ser mais acessíveis em regiões remotas e entregues mais rapidamente no campo.

Outros estudos também confirmaram a utilidade de reaproveitando drogas para tratar picadas de cobra. Essas combinações de drogas poderiam anunciar uma nova era para o tratamento de veneno de cobra que não depende apenas de antivenenosos caros.

Nosso laboratório já havia usado a triagem do CRISPR para investigar Venom de água -viva da caixa E atualmente estamos olhando para outros venenos mais perto de casa de Bluebottles a Snakes Black. Nossa técnica de triagem permite descobrir uma riqueza de informações sobre um veneno.

Já é cedo, mas estamos descobrindo que muitos venenos dependem de alvos sobrepostos a se apegar às nossas células. Esta pesquisa se alimenta do objetivo mais elevado de fazer antídotos de veneno universais e de ação larga.

Tian vocêPhD Candidate in Venom Genomics, Universidade de Sydney e Greg NeelyProfessor de genômica funcional, Universidade de Sydney

Este artigo é republicado de A conversa sob uma licença Creative Commons. Leia o Artigo original.