Shkencëtarët kanë gjetur një mënyrë të re dhe befasuese për të luftuar kafshimet vdekjeprurëse të gjarpërinjve, duke përdorur mbrojtjet natyrore të vetë gjarpërinjve.
Studiuesit e Universitetit të Maryland-it kanë identifikuar një mënyrë të re premtuese për trajtimin e kafshimeve nga gjarpërinjtë helmues, duke u mbështetur në mbrojtjet natyrore të vetë gjarpërinjve. Qasja e tyre përdor proteina që bllokojnë toksinat, të cilat gjarpërinjtë me zile perëndimorë western diamondback kanë evoluar për t’u mbrojtur nga helmi.
Duke kombinuar proteina specifike që gjenden në gjakun e gjarpërinjve me zile, studiuesit arritën një mbrojtje jashtëzakonisht të fuqishme kundër helmit të disa llojeve të rrezikshme të gjarpërinjve.
Studimi u drejtua nga Profesori i Shquar i Biologjisë, Sean B. Carroll, dhe u botua në Proceedings of the National Academy of Sciences. Gjetjet mund t’i ndihmojnë studiuesit të zhvillojnë antivenome më të fuqishme për kafshimet vdekjeprurëse të gjarpërinjve, të cilat mbeten një kërcënim i madh për shëndetin në disa rajone të botës.
“Ky është një nga ato rastet e jashtëzakonshme kur natyra e ka zgjidhur tashmë një problem me të cilin ne jemi përballur prej dekadash”, tha Carroll, i cili mban gjithashtu titullin Andrew and Mary Balo and Nicholas and Susan Simon Endowed Chair në UMD.
Sfida globale e kafshimeve nga gjarpërinjtë
Kafshimi nga gjarpërinjtë konsiderohet një nga sëmundjet tropikale të neglizhuara më së shumti në botë. Sipas Organizatës Botërore të Shëndetësisë, gjarpërinjtë helmues vrasin rreth 80,000 deri në 140,000 njerëz çdo vit, ndërsa qindra mijëra të mbijetuar mbeten me aftësi të kufizuara të përhershme. Shumë prej personave të prekur jetojnë në zona rurale, ku sigurimi i një antivenomi efektiv mund të jetë i vështirë.
Antivenomet ekzistuese shpëtojnë jetë, por kanë edhe mangësi të mëdha. Ato zakonisht prodhohen duke ekspozuar kafshë të mëdha ndaj helmit të gjarpërinjve dhe më pas duke mbledhur antitrupat që prodhojnë këto kafshë. Prodhimi i këtyre trajtimeve mund të jetë i kushtueshëm, cilësia dhe efektiviteti i tyre mund të ndryshojnë dhe ato mund të mos funksionojnë njësoj mirë kundër toksinave të shumta që gjenden në helmet e llojeve të ndryshme të gjarpërinjve. Ato gjithashtu mund të shkaktojnë reaksione të rënda imunitare.
Këto kufizime i kanë shtyrë shkencëtarët të kërkojnë mundësi më të mira. Në këtë rast, studiuesit iu drejtuan vetë gjarpërinjve për të gjetur përgjigje.
“Prej 100 vitesh kemi ditur nga tregimet dhe vëzhgimet se nepërkat priren të jenë rezistente ndaj helmit të tyre”, tha Carroll. “Por për një kohë të gjatë, askush nuk e dinte saktësisht se çfarë qarkullonte në gjakun e tyre që i mbronte.”
Një mbrojtje natyrore e fshehur në gjakun e gjarpërinjve me zile
Në vitin 2022, laboratori i Carroll-it gjeti një pjesë të përgjigjes: një proteinë të quajtur FETUA-3. Studiuesit zbuluan se ajo mund të bllokonte aktivitetin e shumë toksinave të metaloproteinazave që gjenden në helmin e gjarprit me zile perëndimor western diamondback. Ajo gjithashtu mund të lidhej me toksinat dhe të pengonte veprimin e tyre në helmet e disa llojeve të tjera të gjarpërinjve me zile.
“Kjo ishte mënyra e evolucionit për t’i mbrojtur gjarpërinjtë nga helmimi aksidental i vetvetes”, tha ai, gjë që çoi në një pyetje pasuese: “Pse të mbështetemi te antitrupat e kuajve kur natyra ka paketuar një antidot efektiv pikërisht brenda gjarprit?”
Për kërkimin e ri, bashkautorët, përfshirë Elda Sánchez, drejtoreshë e National Natural Toxins Research Center në Texas A&M University-Kingsville, shqyrtuan se çfarë kontributi jep secila proteinë FETUA në rezistencën ndaj helmit.
Ekipi zbuloi se proteinat individuale mund të kundërvepronin ndaj disa efekteve të caktuara të helmit. Për shembull, njëra mund të pakësonte gjakderdhjen, ndërsa një tjetër mund të ndërhynte në aktivitetin e enzimave. Megjithatë, asnjëra prej proteinave FETUA, e marrë më vete, nuk ishte në gjendje të parandalonte plotësisht vdekjen nga një kafshim helmues.
Kombinimet e proteinave rrisin në mënyrë dramatike mbrojtjen
Rezultatet ndryshuan kur studiuesit kombinuan disa proteina FETUA. Këto përzierje ishin shumë më efektive në bllokimin e efekteve të dëmshme të helmit sesa proteinat individuale të përdorura veçmas.
Gjetja e kombinimeve më të mira është e ndërlikuar, sepse helmi i gjarpërinjve është jashtëzakonisht kompleks. Një helm i vetëm mund të përmbajë rreth 100 proteina toksike që u përkasin familjeve të shumta të proteinave, ndërsa përbërja e helmit ndryshon nga një lloj gjarpri te tjetri.
“Përbërësit janë aty”, tha Carroll. “Thjesht duhet të vazhdojmë të testojmë përzierje të ndryshme.”
Në eksperimentet laboratorike, kombinimet e optimizuara të proteinave ishin rreth 10 herë më të fuqishme se antivenomi aktual kundër gjarpërinjve me zile, i prodhuar nga delet. Përzierjet neutralizuan plotësisht efektet vdekjeprurëse të helmit të gjarpërinjve me zile dhe gjithashtu ofruan mbrojtje të gjerë kundër helmit të disa llojeve të nepërkave, përfshirë lloje që janë ndarë nga njëri-tjetri përmes miliona viteve evolucioni.
“Fakti që pjesë të këtyre inhibitorëve janë ruajtur në mënyrë të përsosur për më shumë se 50 milionë vjet evolucion të gjarpërinjve ju tregon se sa real është ky rrezik për këto kafshë”, tha Carroll, duke vënë në dukje se mënyra se si gjarpërinjtë helmohen vetë qoftë përmes indeve të gojës gjatë një kafshimi, duke ngrënë prenë e helmuar, përmes kanibalizmit apo të gjitha këtyre mënyrave nuk është kuptuar mirë.
Drejt një gjenerate të re antivenomesh
Studimi i tanishëm u përqendrua te metaloproteinazat, një familje e rëndësishme e toksinave të helmit. Studiuesit tani po përdorin të njëjtën strategji të përgjithshme për të synuar familje të tjera toksinash.
“Po i afrohemi në mënyrë të jashtëzakonshme mundësisë për të pasur zgjidhje efektive për tre familjet kryesore të toksinave te nepërkat”, tha Carroll. “Ajo që kemi mësuar këtu, së bashku me kërkimet që po kryejmë tani, na jep besim të vërtetë se antivenomet rekombinante të bazuara në natyrë [të prodhuara në laborator] janë brenda mundësive tona.”
Carroll pret që aplikimet e para komerciale të “antivenomit të natyrës” të mund të jenë në mjekësinë veterinare, ndërsa trajtimet për kafshimet e gjarpërinjve te njerëzit mund të vijnë më vonë.
Ai përfytyron antivenome të së ardhmes që ofrojnë mbrojtje kundër një game më të gjerë helmesh, duke qenë njëkohësisht më të sigurta, më të lira dhe më të lehta për t’u prodhuar në shkallë të gjerë sesa shumë prej trajtimeve aktuale.
“Ne mund të prodhonim sasi të mëdha të këtij materiali dhe të ndihmonim në zgjidhjen e një problemi masiv global të shëndetit”, tha Carroll. “Shumë prej ilaçeve tona më të rëndësishme kanë ardhur nga natyra. Jam i kënaqur që përbërësit për një antivenom më të mirë se ai komercial kanë qenë te këta gjarpërinj gjatë gjithë kohës.”/ScienceDaily
