Toxblog bloghoved

Hvornår er et slangetoksin giftigt?

Giftslanger har et voldsomt arsenal af forskellige toksiner i deres gift. Nogen af disse er ekstremt farlige for mennesker, mens andre ikke er. Der eksisterer også visse toksiner, som ikke er livstruende, men som forårsager lokale virkninger omkring biddet, der kan være så slemme, at vævet rådner og skal amputeres. Når man laver modgift, er det naturligvis vigtigt at få ram på både de toksiner, som er livstruende, men også de toksiner, som giver varige men.

Hvordan man afgør hvilket toksiner, der skal neutraliseres, og hvilke der ikke skal? Således et spørgsmål gik jeg med uden at have svaret, inden jeg startede min forskning. På den ene side kan man argumentere for, at hvis man bare kan neutralisere ALLE toksinerne i en given slanges gift - uanset om toksinerne er farlige for mennesker eller ej - så behøver man ikke beskæftige sig med denne problemstilling. Men så enkelt er det desværre ikke! I min forskning forsøger jeg at udvikle toksinspecifikke inhibitorer, og derfor bliver opgaven umådeligt kompleks, hvis jeg skal kunne neutralisere alle toksiner, da en typisk giftslange kan have over 50 forskellige toksiner. I begyndelsen af min forskning forsøgte jeg i litteraturen at finde et svar på, hvordan man afgjorde, om et toksin var medicinsk relevant for mennesker... Uden skyggen af held. Jeg begyndte derfor selv at grunde over, hvordan jeg kunne finde en metode til at afgøre, hvordan jeg skulle vurdere til hvilke toksiner, der skulle udvikles toksinspecifikke inhibitorer og til hvilke, der ikke skulle.

Ift. at udvikle en simpel metode til at afgøre, om et toksin er medicinsk relevant eller ej, fik jeg stor glæde af min ingeniøruddannelse og den systematiske tankegang, jeg herigennem har udviklet. I litteraturen kunne man læse om alle mulige forskellige toksiner, som forskere på forskellig vis argumenterer for var medicinsk relevante. Mange af disse metoder var dog meget specifikke for en given klasse af toksiner, og dersom slanger ofte har mange forskellige toksinklasser, så er det svært at bruge disse metoder til at sammenligne på tværs af toksinklasser. Igen kom min ingeniøruddannelse mig til gavn, idet jeg tænkte, at der måtte være to ting, som havde relevans, når man skulle vurdere, om et toksin var medicinsk relevant eller ej: 1) Dets absolutte toksicitet (målt i LD50-værdi) og 2) Hvor meget af toksinet, der er til stede i en given slanges gift. Des mere der er af et givent toksin i en gift, des vigtigere er toksinet. Ligeledes siger det nok også sig selv, at hvis der kun skal ekstremt små mængder af et toksin til at slå dig ihjel, så er toksinet farligere. Men hvordan sammenligner man et mellemgiftigt toksin, som der er meget af, med et ekstremt giftigt toksin, som der kun er meget lidt af i en gift? Dette var der ingen løsning på i litteraturen og altså grunden til at jeg grublede over en simpel og anvendelig metode.

Min “ingeniørhjerne” sagde mig, at svaret matte være ret åbenlyst, og jeg forsøgte mig derfor med følgende: Man tager den relative mængde af toksin, som er til stede i giften og dividerer det med LD50-værdien. Hvis den relative mængde er stor, bliver resultatet stort, og hvis LD50-værdien er lav (svarende til at toksinet er giftigt), så bliver resultatet endnu større. Altså, des større resultat, des vigtigere er toksinet! Jeg valgte at implementere denne formel som "Laustsen's Toxicity Score" i flere af mine artikler om slangegifte (se fx artikler om gift fra hhv. den sorte mamba, monokelkobraen og havslangen fra Den Blå Planet), og der er senest kommet en hel selvstændig artikel ud af denne score: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0041010115300271

Umiddelbart lyder det nok ikke, som verdens mest innovative opfindelse at dividere to tal med hinanden og få et relativt åbenlyst resultat. Og jeg havde nok også regnet med, at artiklen ville mest blive for min egen fornøjelses skyld (således at jeg kunne citere artiklen og ikke hver gang i fremtidige artikler ville blive nødt til at forsvare brugen af Toxicity Scoren ☺)... Men her blev jeg overrasket! I søndags kom artiklen ud i løbet af eftermiddagen, og på bare få timer nåede den at blive ugens mest læste artikel i verden af de artikler, som nogensinde var udgivet fra mit institut (der har dog helt sikkert været andre artikler, som gennem tiden er blevet læst væsentligt mere). Derudover fik jeg 15+ personlige henvendelser fra forskere, som enten ville læse artiklen eller lykønske mig med den (jeg havde aldrig modtaget nogen direkte henvendelser på nogen af mine andre artikler før!).

Jeg synes, at ovenstående er et godt eksempel på, hvordan ingeniører kan indgå i andre felter. De fleste ingeniører har et indbygget behov for at systematisere, kvantificere og benchmarke ting og sager, og jeg tror, at disse egenskaber kan skabe megen værdi i løsningen på alverdens problemstillinger.

Andreas Laustsen er kemiingeniør, PhD og biotekentreprenør (Biosyntia, VenomAb, Chromologics, Antag Therapeutics, VenomAid Diagnostics og Bactolife). For tiden arbejder Andreas som Lektor på Danmarks Tekniske Universitet med bioteknologi-baserede modgifte mod slangebid. I 2014 blev han kåret som Danmarks Sejeste Ingeniør, i 2016 som en af Europas top 10 biotekentreprenører under 30 år og i 2017 som en af Europas "30 under 30" af Forbes og en af Europas top 35 innovatører under 35 af MIT Technology Review.
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

LD50 bestemmes normalt ved forsøg med dyr, især gnavere, og værdierne varierer meget mellem dyrene (art, stammer). Der er ikke en direkte sammenhæng mellem giftigheden af stoffer i dyr og giftigheden i mennesker. Hvordan kan man så være sikker på metoden? Måske er det ikke nok at være ingeniør for at klare problemet?

  • 3
  • 0

Hej Allan Du har på et generelt plan helt ret i hvad du skriver, og dette er klart noget, man skal holde for øje. Dog er fysiologien mellem mus og mennesker for det neuromuskulære system, det respiratoriske system, det urinære system, det kardiovaskulære system og blodkoagulationskaskaden tilstrækkeligt ens til, at man generelt godt kan bruge værdier fra mus til at estimere, hvor toksiske slangetoksiner (som typisk virker på en eller flere af disse systemer) vil være for mennesker... Man vil naturligvis aldrig kunne direkte ekstrapolere fra en art til en anden. Men som simpel tommelfingerregel ift. at holde styr på de ca. 25.000 forskellige slangetoksiner, der estimeres til at findes i verden, så lader metoden til at virke OK. Særligt for elapider (giftsnoge), som er neurotoksiske, og hvor slangetoksiners effekt er meget ens mellem pattedyr.

  • 4
  • 0

Din formidling af dette emne er fantastisk interessant læsning - og du smitter med din passion for dit fagområde. Jeg vil faktisk gå så langt at jeg sætter dig op på piedestalen sammen med andre af de danske formidlere af fagligt svære områder. Jeg mener (og det er min egen vurdering) at du besidder samme evne til at overbringe faglighed som Michael Linden-Vørnle (rumfart), Aske Willerslev (genetik) og Peter Lund-Madsen (hjernen) – og fra ing.dk’s blogosfære Henrik Stiesdal (vind og energiteknik) og ikke mindst Christian Bierlich (partikel fysik).

Hvis jeg ser på dig og Christian som ’raising stars’ så har i to områder som adskiller sig markant. Du arbejder med slanger og toksiner – noget som de fleste mennesker kan forholde sig til, og som man har en umiddelbar holdning om og til. Dit arbejdsområde har også en direkte brug i henhold til definition af toksinerne og at udarbejde midler/metoder som kan neutralisere disse. Christian som har valgt at kaste sig over partikelfysikken og grundforskning, arbejder med begreber som er abstrakte og som nogle gange måske endda er modstridende. Han har så også den utaknemmelig opgave at formidle noget som man ikke kan se..

Der er mange andre som fortjener ros; PHK for hans syn på det samfund han skal fungere i, Raketmadsen for hans betragtning over livet mellem raketmotor og Kololev samt og ikke mindst CS for deres behandling af allehånde emner som vedrører livet som crowdfunded raket organisation. Men, tilbage til roserne – du bibringer en interesse for dit fag samt måde at vise hvordan emner som kan forekomme abstrakte kan blive nærværende når fornuft og logik bruges til at skabe betragtninger og konklusioner. Mere, tak!

  • 8
  • 1

Jeg er også altid glad for de her artikler, selvom det egentlig slet ikke har noget med mit eget arbejdsområde at gøre. De er forståelige og giver kig ind i en spændende ny verden som endda handler om liv og død.

Jeg faldt for nylig over en fyr - Steve Ludwin - som gennem mange år har indsprøjtet sig med slangegift, sikkert dels pga. spændingen, men også fordi han påstår det gør noget godt for ham. Og han ser faktisk ud til at være i ret fin form. Men hvad er din holdning til sådan en fyrs eksperimenter? Kan vi lære noget af det, eller er det bare dumt og risikabelt?

www.odditycentral.com/news/man-self-inject...

  • 1
  • 0

Hej Joachim

Mange tak!

Jeg er bestemt bekendt med Steve, som jeg både har besøgt i London, og han har besøgt mig i Costa Rica. Jeg kan på ingen måde anbefale nogen at stikke sig selv med slangegift, som han gør (selvom det er små koncentrationer), selvom han ser ud til at være i fint helbred! I små mængder er slangegift ikke så farligt, men dosen er ikke altid så nem at bestemme hjemme i sit køkken, og jeg ved også, at Steve har været uheldig i hvert fald een gang, hvor det vist var tæt på at gå galt. Steve er dog både en sympatisk og interessant fyr (med en noget spøjs hobby). Naturligvis ville det være interessant, hvis han reelt har opbygget immunitet mod slangegifte... Men som sagt, så kan jeg ikke anbefale at nogen gør dette.

  • 3
  • 0

Jeg kunne godt forestille mig at netop kombinationen af forskellige gifte vil have en synergi effekt. f.eks. skal der store mænger alkohol eller antabus til for at nå en LD50. Men i kombination er det helt andre mængder. Dette er vel en svaghed i denne score?

  • 0
  • 0

Hej Dan Du har ret i, at der bestemt kan være synergieffekter mellem toksiner i slangegift, og dette er bestemt noget, man skal holde for øje, når man skal udvælge toksiner, der skal udvikles modgiftskomponenter imod. Dog har det vist sig, at Toxicity Scoren faktisk kan bruges til at afdække dette (hvis du har yderligere interesse, kan du læse mere om dette i disse artikler: http://www.sciencedirect.com/science/artic... og http://www.sciencedirect.com/science/artic...), da man ved at sammenligne Toxicity Score for hele giften med summen af Toxicity Scores for alle giftens toksiner kan afgøre, om en gift er synergistisk virkende. Dbh Andreas

  • 1
  • 0

Hej Torsten Jeg må nok indrømme, at jeg ikke giver særlig meget for mithridate. Selvom der findes visse planteudtræk som har nogen effekt mod slangebid, så er denne effekt forsvindende lille. Det er direkte utilrådeligt at anbefale behandling af slangebid således, da man risikerer, at folk går til den lokale medicinmand i stedet for hospitalet for at få modgift (og modgift er pt den eneste anerkendte behandling mod slangebid). Dette sker desværre en del i Afrika og er årsag til mange for sent behandlede bid, hvor offeret skal amputeres (eller endda dør). Mithridatism minder vel ifbm slangegift om selvimmunisering. Jeg tvivler stærkt på, at man kan opbygge immunitet ved at spise slangegift, men der er ingen tvivl om, at man kan opbygge et antistofrespons, hvis man injicerer sig med tiltagende subdødelige mængder (det kan dog ikke anbefales). Visse indianersamfund praktiserer dette. Personligt tror jeg ikke på værdien af en vaccine mod slangebid. Jeg kan anbefale dig at læse mit tidligere indlæg "Modgift vs. vaccine", som netop behandler dette emne i lidt flere detaljer. Dbh Andreas

  • 1
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten