ساخت پادزهر جدید مارگزیدگی با نانوبادی‌های لاما و آلپاکا؛ خنثی‌سازی سم ۱۷ مار مرگبار

بحران جهانی و نیاز حیاتی به نوآوری

نیاز به پادزهرهای نوین یک مسئله حیاتی است؛ چرا که سالانه بین ۸۱ هزار تا ۱۳۸ هزار نفر، عمدتاً در مناطق روستایی آفریقا و آسیا، بر اثر مارگزیدگی جان خود را از دست می‌دهند. علاوه بر این، حدود ۴۰۰ هزار نفر نیز دچار جراحات دائمی و وحشتناکی مانند قطع عضو، نابینایی یا زخم‌های باز می‌شوند.

با وجود این آمار تکان‌دهنده، فرآیند تولید پادزهر در طول یک قرن گذشته تقریباً بدون تغییر باقی مانده است. روش سنتی شامل دوشیدن زهر مارها، تزریق آن به اسب‌ها و سپس برداشت پادتن‌های تولیدشده در بدن اسب است که فرآیندی پرهزینه و با خلوص پایین است.

نانوبادی‌ها: انقلابی در درمان سموم

پژوهشگران دانشگاه فنی دانمارک، از جمله «شیرین احمدی»، محقق ایرانی، برای غلبه بر نقص‌های روش سنتی، به سراغ نانوبادی‌ها رفتند. نانوبادی‌ها پادتن‌های بسیار کوچکی هستند که از حیواناتی مانند شتر، لاما و آلپاکا به دست می‌آیند.

برخلاف پادتن‌های معمولی که از چهار زنجیره پروتئینی تشکیل شده‌اند، نانوبادی‌ها تنها از یک زنجیره تشکیل شده‌اند. این ساختار منحصربه‌فرد مزایای فوق‌العاده‌ای را به همراه دارد:

• سرعت نفوذ بالا: به دلیل اندازه کوچک، بسیار سریع‌تر از پادتن‌های معمولی به بافت‌ها نفوذ می‌کنند.
• توقف آسیب: می‌توانند آسیب‌های ناشی از زهر (مانند «نکروز» یا مرگ بافتی و فلج عصبی) را قبل از گسترش متوقف کنند.
• تولید مقرون‌به‌صرفه: تولید آنها در آزمایشگاه ارزان‌تر است.
• پایداری و خلوص: خلوص بالاتری دارند و در برابر دما بسیار پایدارتر هستند.

ساخت پادزهر ترکیبی برای ۱۷ مار مرگبار

چالش اصلی این پژوهش، تنوع بسیار زیاد سموم مارهای مختلف بود. شیرین احمدی، یکی از محققان اصلی، در توصیف مقیاس کار می‌گوید:

«مقیاس کار در ابتدا واقعاً ترسناک بود. آیا ممکن بود که بتوان کل خانواده‌های سمی در میان این همه مارهای مختلف را پوشش داد؟»

برای ساخت این پادزهر ترکیبی، محققان یک آلپاکا و یک لاما را با ترکیبی از زهر ۱۸ مار خطرناک خانواده الاپید در آفریقا ایمن‌سازی کردند. سپس با استفاده از روش «Phage Display»، پادتن‌های خون این حیوانات غربالگری شدند تا قوی‌ترین و گسترده‌ترین آنها شناسایی شوند.

نتایج آزمایش‌ها روی موش‌ها

در نهایت، تیم پژوهشی به ترکیبی حاوی ۸ نانوبادی دست یافت که قادر بودند ۷ خانواده یا زیرخانواده سم‌های مختلف موجود در زهر مارها را خنثی کنند. این پادزهر ترکیبی در آزمایش‌های انجام‌شده روی موش‌ها، مرگ ناشی از زهر ۱۷ مار را خنثی کرد (تنها استثنا مامبای سبز شرقی بود). مهم‌تر اینکه، این درمان توانست به‌طور قابل توجهی نکروز ناشی از زهر کبراهای پرتاب‌کننده زهر و رینکال‌ها را متوقف کند؛ آسیبی که اغلب منجر به قطع عضو قربانیان می‌شود.

خانم احمدی لحظه دریافت نتایج موفقیت‌آمیز را اینگونه توصیف می‌کند: «یادم می‌آید که در رستوران با خواهرم نشسته بودم که پیامی حاوی نمودار داده‌ها را روی گوشی‌ام دریافت کردم. پریدم هوا و در رستوران فریاد زدم! بعد مجبور شدم توضیح دهم که این‌ها نتایجی هستند که ما مدت‌ها به دنبالش بودیم.»

چالش‌های پیش رو و افق زمانی

برخلاف فرآیند سنتی که نیازمند ایمن‌سازی مجدد حیوانات است، پس از طراحی این محصول می‌توان آن را به‌طور نامحدود در آزمایشگاه و با استانداردهای دقیق تکثیر کرد. با این حال، هنوز چالش‌هایی برای عرضه عمومی باقی مانده است:

1. نیمه‌عمر کوتاه: این پادزهر بسیار سریع عمل می‌کند، اما نیمه‌عمر کوتاهی در بدن دارد و ممکن است برای خنثی‌سازی کامل زهر به چند دوز تزریق نیاز باشد.
2. آزمایش‌های بالینی: محققان تخمین می‌زنند که برای عرضه عمومی این محصول، حداقل پنج سال زمان برای انجام آزمایش‌های بالینی انسانی مورد نیاز است.