Forskernes nye våben skal redde millioner af slangeofre

To millioner mennesker forgiftes hvert år af slangebid, og 130.000 af dem dør. Behandlingen har været den samme i over 100 år. Men nu er forskere klar med et arsenal af antistoffer og nanopartikler, der skal nedkæmpe de potente gifte.

Shutterstock

Den østafrikanske bonde hører ikke den svage puslen fra jorden, mens han går gennem sin majsmark og luger ukrudt.

En lysegrå slange rejser sig langsomt fra siden, og da det smalle hoved svajer i hoftehøjde med bonden, åbner munden sig på vid gab og udstøder en ildevarslende hvæsen.

Øverst i den blæksorte mund sidder to bagudrettede hugtænder, som lynhurtigt trænger ind i bondens underarm og efterlader flere dråber dødelig nervegift.

I første omgang mærker bonden kun giftdråberne som en svag, prikkende fornemmelse. Men allerede efter ti minutter forvandles den svage prikken til ufrivillige muskelsammentrækninger og føleforstyrrelser, der breder sig i arme og ansigt.

Efter 40 minutter kan bonden ikke længere gå på sine ben, og efter 45 minutter gør muskellammelserne det svært at trække vejret.

Hvert år bliver omkring 2,3 millioner mennesker verden over alvorligt forgiftet af slangebid – 130.000 af dem dør, og 400.000 invalideres for livet. Og behandlingen af ofrene er en kæmpe udfordring.

Ikke nok med at det er svært at sikre, at den rigtige modgift er tilgængelig på mindre hospitaler i tyndtbefolkede områder – modgiftene er også både dyre at fremstille og ofte behæftet med alvorlige bivirkninger.

Men nu er forskere fra blandt andet Universidad de Costa Rica og Danmarks Tekniske Universitet endelig klar med nye typer af modgifte og dna-analyser, som skal dæmme op for de dødbringende slangebid én gang for alle.

Dødsfald skal halveres

De fleste af verdens slangeofre er bønder, der bliver angrebet, mens de passer deres afgrøder eller husdyr. Særlig slemt står det til i Indien, Sydøstasien og Afrika, hvor verdens giftigste slanger lever.

De giftigste slanger er dog ikke altid de farligste. Og slangernes farlighed er generelt svær at rangere for forskerne.

Ét bid kan dræbe 100 mennesker

Europa og Nordamerika er forskånet for meget giftige slanger, som til gengæld findes til overflod i resten af verden og i særdeleshed i Indien, Sydøstasien og Australien. Teknisk set er indlandstaipanen, der lever i Australiens golde områder, en af verdens giftigste slanger. En særlig nervegift kaldet taipoxin gør slangens giftcocktail så kraftig, at et enkelt bid kan dræbe to afrikanske elefanter eller 100 personer. Til gengæld er andre slanger, som den sydamerikanske lanseslange, langt mere aggressive over for mennesker, mens brilleslangen i Indien er særlig farlig, fordi den opsøger landsbyer og andre befolkede områder.

Tigerklapperslange

Tigerklapperslangen lever i Mexico og det sydvestlige USA.

Lanseslange

Lanseslangen lever i Mellem- og Sydamerika.

Sort mamba

Den sorte mamba lever i Syd- og Østafrika.

Kongekobra

Kongekobraen lever i Indien, Sydkina og Sydøstasien.

Indlandstaipan

Indlandstaipanen lever i Australien.

Hugorm

Hugormen lever i det meste af Midt- og Nordeuropa.

Brilleslange

Brilleslangen lever i blandt andet i Indien og Pakistan.

Belchers havslange

Belchers havslange lever blandt andet i Australien, Thailand og Indonesien.

Ifølge Verdenssundhedsorganisationen, WHO, er slangebid den fattige mands sygdom, fordi ofrene enten ikke når frem til hospitalet i tide eller ikke har råd til den nødvendige behandling.

Det viser tal fra bl.a. det velhavende Australien og naboøen Ny Guinea, hvor hver tredje lever under fattigdomsgrænsen.

I både Australien og Ny Guinea findes der omkring 100 forskellige giftslanger, men i Australien forårsager slangerne kun to dødsfald om året, mens tallet i Ny Guinea er helt oppe på over 1000 årlige dødsfald som følge af slangebid.

Generelt er giftslanger en overset trussel for menneskers sundhed, der kræver langt flere ofre end kendte tropiske sygdomme som fx denguefeber.

I 2018 fik udviklingen WHO til at slå alarm og fremlægge en plan, der skal halvere antallet af dødsfald og invaliditeter inden 2030. Og det har sat forskerne på overarbejde.

Giften fra én enkelt slange kan rumme op mod 50 forskellige giftproteiner, og det gør biddene svære at behandle.

© VOLKER STEGER/Spl/shutterstock/sidse Lange

En af årsagerne til, at de modgifte, vi bruger i dag, både er dyre og forbundet med alvorlige bivirkninger, er måden, de fremstilles på: Små mængder af slangernes giftstoffer sprøjtes ind i heste eller får, som danner proteiner, der er i stand til at genkende giftmolekylernes form, binde sig til dem og neutralisere deres effekt, såkaldte antistoffer.

Antistofferne oprenses efterfølgende fra dyrenes blod og bliver til den modgift, der sprøjtes ind i mennesker. Behandlingen er typisk effektiv og livreddende, men bivirkningerne opstår, fordi antistofferne kommer fra dyr og derfor opfattes som uønskede fremmedlegemer af menneskets immunforsvar.

Resultatet er, at næsten alle patienter får allergiske reaktioner som udslæt, kløe og feber, og at op mod en tredjedel udvikler et såkaldt anafylaktisk chok, som er en hyperallergisk reaktion, der kan være dødelig.

Var antistofferne i stedet fremstillet i mennesker, ville patienterne undgå de alvorlige bivirkninger, men det er hverken sikkert eller etisk forsvarligt.

Derfor har forskere fra bl.a. Danmarks Tekniske Universitet og University of Cambridge i Storbritannien arbejdet sammen om at skabe menneskelignende antistoffer i laboratoriet.

Tre nye skyts bekæmper giften

Avancerede dna-teknikker, syntetiske antistoffer og sultne nanopartikler – ved hjælp af tre nye metoder kan forskerne både nedkæmpe flere forskellige slangegifte på én gang og undgå alvorlige bivirkninger hos offeret.

Antistoffer fremstilles i laboratoriet

Forskerne gensplejser millioner af virus kaldet bakteriofager, så de danner tilfældige antistoffer på overfladen. Herefter blandes virusserne med slangens giftmolekyler i en petriskål. De virus, der har antistoffer mod giften, binder sig til molekylerne, og forskerne kan bruge dem som modgift.

Nanopartikler fanger giften

Nanopartikler sprøjtes ind i huden omkring slangebiddet. Partiklernes størrelse på under 0,0001 mm gør det muligt at komme tæt på slangernes giftproteiner i kroppen, som binder sig til partiklerne. Bindingen forstyrrer giften, som mister sin effekt.

DNA-fingeraftryk identificerer slangen

For at udpege, hvilken slange patienten er blevet bidt af, opsamler forskerne giften fra bidmærket med en vatpind. Herefter kopieres slangens dna, så få dna-molekyler fra såret bliver til millioner – en såkaldt PCR-reaktion. Herefter kan forskerne udpege slangen gennem dna-analyse.

Giftcocktail gør behandlingen svær

I 2018 lykkedes det at producere syntetiske antistoffer, der neutraliserer nervegiften fra Afrikas største giftslange, den sorte mamba.

De syntetiske antistoffer bliver produceret ved, at millioner af forskellige virus med antistoffer på overfladen hældes ned i en petriskål, hvor slangens giftmolekyler er fastgjort til bunden.

De antistoffer, der genkender slangegiften, binder sig til molekylerne og kan på den måde udpeges af forskerne. Antistofferne er indtil videre afprøvet på mus med lovende resultater. Men det er nødvendigt at forbedre stofferne yderligere, før de kan redde menneskeliv.

Forskerne opdagede nemlig også, at antistofferne hovedsageligt neutraliserer ét af den sorte mambas giftstoffer – dendrotoksin – mens effekten over for andre af slangens gifte ikke er nær så god.

Hurtig behandling af slangebid er altafgørende for at undgå, at giften spreder sig og medfører amputationer eller dødsfald.

© Daniel Heuclin/NaturePL

Og netop mængden af giftstoffer er stadig en udfordring, selvom den nye metode er et kæmpe skridt i den rigtige retning.

Uanset om antistofferne produceres i laboratoriet eller i heste, skal de nemlig stadig skræddersyes til hver enkelt af slangens giftstoffer, og dem er der mange af. Den sorte mambas gift indeholder fx 41 forskellige giftstoffer, mens slanger som kongekobraen har mange flere.

Nanopartikler fanger giften

For at overvinde problemet med at skulle udvikle mange forskellige modgifte arbejder et hold af forskere fra Costa Rica og USA lige nu på en universel modgift, der bekæmper mange forskellige gifte på én gang.

Redningen skal komme fra mikroskopiske partikler på mindre end 0,0001 millimeter, såkaldte nanopartikler. Nanopartiklernes størrelse gør det muligt at komme helt tæt på slangens giftmolekyler i kroppen, binde sig til dem og dermed neutralisere deres effekt.

Forskerne har afprøvet en vifte af partiklerne på slangegift, og i 2018 præsenterede de en lovende kandidat. Den særlige nanopartikel binder sig til en lang række cellegifte kaldet PLA2 og 3FTx, der er blandt de hyppigste giftstoffer i havslanger, koralslanger, dødsorme, giftsnoge og kobraer.

Når slangerne har bidt deres offer, trænger giftstofferne ind i kroppens celler, så cellerne dør, og der opstår blærer, åbne sår og dødt væv. I værste fald kan det føre til, at en arm eller et ben visner.

Slangegiften trænger ind i kroppens celler, så de dør og får vævet til at visne.

© Gutiérrez et al./PLoS

Forskerne demonstrerede nanopartiklernes effekt ved at sprøjte giften fra den sorthalsede spyttekobra ind i huden på mus.

Resultatet var et område på 63 mm2, hvor alle hudcellerne døde. Derefter sprøjtede forskerne nanopartikler ind i samme område umiddelbart efter giften, og det resulterede i et markant mindre dødt område på kun 13 mm2 – svarende til en reduktion på 80 pct.

Selv hvis forskerne ventede en halv time med at sprøjte nanopartiklerne ind, blev det døde område stadig betydelig mindre.

Nanopartiklen kan altså begrænse effekten af spyttekobraens bid betydeligt, og forskerne forventer, at effekten er lige så god over for en lang række andre giftslanger.

Det giver nanopartiklerne en kæmpe fordel sammenlignet med de eksisterende modgifte, og samtidig er de langt billigere.

2030 er året, hvor antallet af invaliditeter og dødsfald efter slangebid skal være halveret ifølge WHO’s mål.

Lægerne står også ofte med det problem, at de ikke ved, hvilken slange patienten er blevet bidt af. Og det gør det svært at give den rigtige modgift.

Derfor udviklede biokemikeren Stephen Mackessy fra University of Northern Colorado i 2018 en dna-analyse, der kan udpege slangen, på samme måde som retsmedicinere udpeger gerningsmænd ud fra få dna-spor.

Det eneste, forskerne skal bruge, er 0,001 gram af giften, hvilket svarer til et skrab fra bidmærket med en vatpind. Dermed er metoden som de andre to tiltag både billig og effektiv.

Og det efterlader håb om, at WHO’s ambitiøse mål om at halvere antallet af dødsfald og invaliditeter inden 2030 kan blive en realitet.

Læs også:

Slanger

Hvordan kan slanger få luft?

1 minut
Hugorm: Så farlig er den
Slanger

Hugormens gift sætter kroppen i chok

2 minutter
Slange
Slanger

Har slanger haft ben?

1 minut
Mest populære

Log ind

Fejl: Ugyldig e-mailadresse
Adgangskode er påkrævet
VisSkjul

Allerede abonnement? Har du allerede et abonnement på magasinet? Klik hér

Ny bruger? Få adgang nu!