當無國界醫生慈善機構去年9月稱全球蛇抗蛇毒血清短缺為公共衛生危機時，巴西生物化學家保羅·李·何並不感到驚訝。他一直在聖保羅的布坦坦研究所工作，尋找更好的方法來製造抗蛇毒血清，以治療珊瑚蛇的咬傷。
傳統方法依賴天然珊瑚蛇毒液，這種毒液很難獲得：蛇每次咬傷只能產生少量毒液，而且很難在圈養環境中飼養。因此，何和其他人轉向蛋白質組學和合成生物學，希望提高抗蛇毒血清的質量和可用性。“我們需要一種新的方法來滿足衛生部對抗蛇毒血清的需求，”他說。
這些努力現在正在取得成果。上個月，何和他的同事報告說，他們已經設計出短小的 DNA 片段，當注射到小鼠體內時，會觸發針對珊瑚蛇毒液的抗體。然後，科學家們透過給動物注射在大腸桿菌細菌中合成的小片段合成毒液抗體來增強動物的免疫反應。
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在上個月發表的另一項獨立研究中，巴西的另一組研究人員使用合成抗體片段來中和矛頭蝮蛇Bothrops jararacussu咬傷的影響。
英國利物浦熱帶醫學院的阿拉斯泰爾·裡德毒液研究部門負責人羅伯特·哈里森說，鑑於發展中國家蛇咬傷造成的嚴重醫療負擔，這種進展令人鼓舞。每年約有 9 萬人在被毒蛇咬傷後死亡。
然而，抗蛇毒血清的製造方法仍然採用了一個多世紀以來沒有改變的方法。通常將少量從蛇毒中提取的純化蛋白質注射到大型動物（通常是馬）體內，這會促使抗體的產生。然後將含有這些抗體的血漿給予蛇咬傷受害者。
但是，這種救命的治療方法在重要方面受到限制。每種抗蛇毒血清僅對單一物種或最多一小群物種有效。而且，這些藥物必須冷藏，這在沒有可靠電力的熱帶國家是一個主要問題。“當你想到這一點時，這些抗蛇毒血清竟然有效，這真是太神奇了，”圖森市亞利桑那大學毒液、免疫化學、藥理學和緊急反應研究所所長萊斯利·博耶說。
嘗試和錯誤
生產抗蛇毒血清的製藥公司數量正在下降，因為這些藥物的利潤不高。例如，在 2010 年，巴黎的製藥巨頭賽諾菲停止生產 Fav-Afrique 抗蛇毒血清，該抗蛇毒血清旨在治療非洲十大毒蛇的咬傷。
何希望他的方法能幫助填補這一空白。他沒有依賴從活珊瑚蛇身上擠出的毒液，而是從編碼毒液毒素的珊瑚蛇 DNA 小片段開始。他和他的同事將這些 DNA 片段注射到小鼠體內以激發它們的免疫系統；一個月後，他們給動物注射了含有合成毒液抗體的加強針。
在接受何的實驗性治療後，只有 60% 的注射了致命劑量珊瑚蛇毒液的小鼠存活下來，而現有抗蛇毒血清的存活率接近 100%。但何並未氣餒。“這個結果表明，還有其他方法可以獲得中和抗體，”他說。“也許為了獲得更好的結果，我們需要再次嘗試，但使用更多的抗體。我們現在還不知道。”
由波多韋柳的奧斯瓦爾多·克魯茲基金會 (Fiocruz) 生物醫學研究所的分子生物學家卡拉·費爾南德斯領導的第二支巴西團隊測試了一種不同的技術，使用噬菌體展示文庫來製造合成版本的抗體，這些抗體是在駱駝注射了 B. jararacussu 蛇毒時產生的。給蛇咬傷受害者使用這些抗體將無需使用動物血漿。與傳統抗蛇毒血清相比，它還可以減少咬傷部位的肌肉損傷和組織死亡，因為合成抗體更小，能夠更好地滲透到組織中。
通往更新的抗蛇毒血清的道路並不平坦，但研究人員認為快速行動是關鍵。“這個領域取得了顯著的快速進展，但它需要快速進行。有太多人死於一種本質上可以預防的疾病，”哈里森說。
然而，在博耶看來，抗蛇毒血清短缺並不是科學知識匱乏造成的。“製造一瓶抗蛇毒血清的成本是 14 美元，而在美國卻要 14,000 美元，”她說。“你不可能再便宜了。昂貴的部分不是科學——而是每個人都想從中分一杯羹，這推高了價格，並使其遙不可及。”
本文經許可轉載，並於2016 年 4 月 15 日首次釋出。