Ved at twiste Nobel-vindende metode har DTU-forskere fundet antistoffer mod flere typer slangebid

Illustration: Bigstock/artemegorov

Egentlig handlede forskningsprojektet om overlevelse efter slangebid, men potentialet har vist sig langt større.

Det fortæller lektor på DTU Bioengineering, Andreas Laustsen, som er biotekingeniør og forsker i antistoffer mod toksiner fra slanger og andre eksotiske dyregifte. Det har han i en årrække skrevet om på ToxBlog her på ing.dk.

Andreas Laustsen har sammen med sin forskningsgruppe ’Tropical Pharmacology Lab’ arbejdet på at finde en bredspektret modgift mod flere typer slanger, så man ikke behøver at være helt skarp på, hvilken slange man er blevet bidt af, før man starter behandling.

»Der kan være en tendens til, at folk så siger, at det var den giftigste slange, de blev bidt af, i forventning om at få den stærkeste modgift på hylderne. Men det er ikke en god idé, hvis det reelt ikke var den giftigste slange, for så virker modgiften måske slet ikke, da modgifte kun virker mod de gifte, de er designet til,« forklarer Andreas Laustsen og fortsætter:

»I stedet ville det give mening at finde et antistof, der virker mere bredt, og det har vi vist, kan lade sig gøre ved hjælp af en ret simpel metode. Derfor er det oplagt at benytte samme metode til at udvikle bredspektrede behandlinger mod bakterier og virus også,« siger han.

Læs også: Nobelpris i kemi gives for genetik og evolution

En rejse til Tanzania gjorde udslaget

Gruppen har også tænkt sig at prøve flere veje af, men det vil Andreas Laustsen helst ikke sige så meget om endnu.

Hvad han dog meget gerne vil fortælle om, er, hvordan han kom frem til den opdagelse, som netop er blevet publiceret i Scientific Reports.

Andreas Laustsen har i flere år særligt interesseret sig for slanger og andre eksotiske dyr, som hvert år koster flere end 100.000 dødsfald og et endnu højere antal amputerede lemmer.

Det var særligt en rejse til Tanzania, hvor han undrede sig over – og blev trist over – hvor udbredt og overset problemet var.

Ofte var det yngre, ellers stærke, afrikanere, som levede i den uheldige kombination af mange giftslanger i området og fattigdom, der vanskeliggjorde adgang til sundhedssystemet. Og hvad der undrede ham var, at den bedste behandling fortsat var immuniseret hesteserum, som det havde været i mere end 100 år. Der måtte være en mere moderne tilgang.

Derfor skulle det blive hans levevej at gøre noget ved det, og det har ført ham vidt omkring slanger, skorpioner, edderkopper og dræberbier.

Læs også: Kunstig tarm og bakteriofager skal afhjælpe overforbrug af antibiotika og zink

Nobelprisvindende metode

(Tryk på figuren for at få en større version) I denne figur ses de fem trin i udvælgelsen af antistoffer gennem phage display. (A) Tilføjelse af fager til en skål med antigener. (B) Nogle af fagerne (som har de rette antistoffer siddende) vil binde sig til de rette antigener. (C) Oprensningsproces, hvor man bortvasker de fager, der ikke har bundet sig til antigenerne. (D) Efter bortvask af uspecifikke fager vil de antigen-specifikke fager ekstraheres. (E) Derpå kan man opformere fagerne i E. coli og foretage en ny selektionsrunde for at isolere de bedste antistoffer. Illustration: Andreas Laustsen et al. MDPI 2018

I det nylige projekt, hvor de undersøgte, om der fandtes mere bredspektrede antistoffer mod kobrabid end de meget specifikke antistoffer, man normalt finder, når man udvikler antistoffer, fandt de en smart måde at benytte den 35 år gamle metode ’phage display’ på, som udløste Nobelprisen i kemi i 2018.

En af de udløsende faktorer for prismodtagelsen var metodens evne til at finde nye lægemidler, som går ud på at bruge virus, som kan inficere bakterier - kendt som bakteriofager - til at ’udvælge’ egnede antistoffer fra en suppe af antistofgener fra en blodprøve.

Det gør man ved at lave en suppe af bakteriofager, som hver har fået indført et antistofgen fra det store humane katalog i sit dna.

Herefter bruger man toksiner som krog og går på fisketur med dem i suppen for at hive de bakteriofager i land, som har et antistof, der binder til toksinet.

Antistofgenet bliver nemlig oversat af fagen, så antistoffet bliver udtrykt på fagens, hvilket gør det muligt senere at identificere antistoffet ved at sekventere fagen.

Læs også: Videnskaben halser bagefter ‘super-bakterierne’

På fisketur

En fag kan desuden mangfoldiggøres i cellekulturer, så man får en større pulje at gå på fisketur i.

Gruppen havde før benyttet sig af metoden, da de fandt en modgift mod den meget giftige sorte mamba, men det var en skræddersyet modgift til den, og derfor skulle fagerne kun på én fisketur.

For at gå mere bredspektret til værks gik forskergruppen på en fisketur mere. Denne gang brugte de to nye toksiner for at se, om bakteriofagerne med antistofferne ville bide til bolle på mere end én krog. Det ville de.

Og efter en tredje runde med de nye toksiner – begge fra en kobraart – kunne de få bevis for, at en fremtidig modgift kunne udvikles til at være mere bredspektret, end det hidtil havde været muligt at lave den.

»Og det hele kan fremstilles i laboratoriet uden at skulle bruge mennesker eller heste som ’fabrikker’. Vi har jo allerede antistoffer mod stort set alt i vores blod, blot ikke i høje nok mængder til at modvirke sygdom, så det er næste trin i arbejdet. Men vi kan bruge ’opskriften’ til at masseproducere antistoffer i stedet for at vente på, at kroppen selv gør det efter en infektion,« fortæller Andreas Laustsen.

Læs også: Ingeniøren-blogger finder antistoffer som neutraliserer dødbringende slangegift

Ikke begrænset til slangegift

At metoden er blevet optaget i Scientific Reports, skyldes især den smarte måde at benytte fag-teknologien på, har Andreas Laustsen fået at vide. Selv om metoden synes enkel, er der tilsyneladende ikke mange forskere, der er gået samme vej, men der er masser af potentiale i at gå på fisketur blandt bakteriofager, understreger han.

»Metoden er ikke begrænset til slangegift. Bakterier og virus har det jo med at mutere for at komme uden om antibiotika og antivirale midler. Med vores metode kan vi fremstille et våben, der kan gøre det sværere for dem. Det kræver selvfølgelig, at vi har en idé om, hvilken vej mikroorganismerne har tænkt sig at ’smutte’ hen,« understreger Andreas Laustsen, som her mener, at videnskaben er godt med.

Både i arbejdet med vaccinen mod sæsoninfluenzaen og de nye vacciner mod coronavirus ser man ved hjælp af dna-sekventering efter de ’hotspots’ i virussens genom, som ser ud til at mutere mest eller mindst.

Og så handler det om at finde nogle stabile områder, man kan angribe.

»Denne teknik muliggør, at man kan udvikle bredspektrede antistoffer, som ikke vil ikke erstatte vacciner, fordi antistoffer ofte kun holder nogle uger i kroppen efter injektion. Men skal det gå hurtigt, er der kun få syge, eller kan man ikke udnytte en vaccine på grund af dårligt immunforsvar, så kan dette være et rigtig godt supplement, som er relativt nemt at lave,« siger Andreas Laustsen.

»Det her er ’starten af noget’. I første omgang vil vi undersøge, hvor bredspektret en modgift kan blive, og her er det oplagt at se på flere dyrearter og også på infektionssygdomme. Men humlen er, at det nu er blevet meget nemmere at udvikle bredspektrede antistoffer,« understreger Andreas Laustsen.

Emner : Medicin