Quando la Cura Diventa il Nemico: La Sorprendente Svolta degli Anticorpi nella Ricerca sul Veleno dei Serpenti

L'anticorpo terapeutico potrebbe aumentare la tossicità del veleno di serpente, come dimostra un test condotto da ricercatori del DTU dopo aver leggermente modificato il modo in cui testavano un anticorpo che in precedenza aveva dimostrato promesse come antidoto al veleno del Bothrops Asper. Credito: Andrew DuBois

Un promettente anticorpo non ha superato i test. Questa è una buona notizia per lo sviluppo di un antidoto a spettro ampio contro i veleni di serpente più pericolosi del mondo.

Cosa fa cambiare idea a un soldato? Questa è una domanda davvero interessante. Soprattutto quando il soldato è un anticorpo che dovrebbe difendere il corpo contro uno dei veleni di serpente più pericolosi del mondo, ma invece finisce per aiutare il veleno a uccidere il corpo.

La domanda è diventata attuale dopo che un gruppo di ricercatori del DTU ha leggermente modificato il modo in cui testavano un anticorpo che aveva precedentemente dimostrato promesse come antidoto al veleno di serpente. Nel primo esperimento su topi, l'effetto dannoso sui tessuti muscolari causato dal veleno del Bothrops asper, un serpente lancehead costaricano, è stato neutralizzato come previsto. Ma nel secondo esperimento, l'anticorpo ha potenziato l'efficacia del veleno del serpente, in modo che non abbia più colpito solo i tessuti muscolari, ma ha finito per uccidere i topi.

Oltre 100.000 persone muoiono ogni anno a causa dei morsi di serpente

Nel 2017, l'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha inserito i morsi di serpente nella lista delle malattie tropicali trascurate. Ogni anno, 5,4 milioni di persone vengono morse dai serpenti. La maggior parte di questi incidenti avviene in aree povere del mondo in cui non esiste un mercato redditizio per le aziende farmaceutiche. Circa 100.000 persone muoiono ogni anno a causa dei morsi di serpente, mentre il triplo rimane permanentemente disabile.

Un gruppo internazionale di ricercatori, guidato dal professor Andreas Hougaard Laustsen-Kiel del DTU, sta lavorando per sviluppare una nuova generazione di antiveleni a spettro ampio efficaci contro molte specie di serpenti. Il gruppo mira a basare gli antidoti su anticorpi compatibili con il sistema immunitario umano e che possano eventualmente essere coltivati in serbatoi cellulari.

Il momento e il modo in cui viene somministrato l'anticorpo hanno fatto la differenza tra vita e morte. Nel primo esperimento, veleno di serpente e anticorpo venivano mescolati insieme per 30 minuti prima di essere iniettati nei tessuti muscolari del topo. Questo metodo assomiglia solo leggermente al trattamento di un vero morso di serpente.

Nel secondo esperimento, i ricercatori hanno simulato la consueta situazione del mondo reale, in cui l'antiveleno viene somministrato dopo un morso di serpente: Innanzitutto, hanno iniettato il veleno nei tessuti muscolari del topo. Tre minuti dopo, hanno iniettato l'anticorpo nelle vene del topo.

Christoffer Vinther Sørensen in compagnia del serpente velenoso più lungo del mondo, il cobra re in Indonesia. Credito: Christoffer Vinther Sørensen

"Il fatto che l'anticorpo amplifichi la tossina quando veleno e antidoto vengono somministrati in diversi modi è una scoperta incredibilmente interessante dal punto di vista della ricerca", afferma il dottor Christoffer Vinther Sørensen del DTU, colui che ha testato l'anticorpo quando è stata fatta l'osservazione.

"Si tratta di una scoperta significativa a cui siamo giunti", afferma il professor Bruno Lomonte dell'Università di Costa Rica. Insieme al suo collega, il professor Julián Fernández, ha collaborato con Christoffer Vinther Sørensen e il suo supervisore di progetto al DTU, il professor Andreas Hougaard Laustsen-Kiel, negli ultimi 4 anni. Sperano che la scoperta contribuisca ad accelerare lo sviluppo della prossima generazione di antiveleni, garantendo che molte persone bisognose ne possano beneficiare prima.

La scoperta è stata appena pubblicata nella rinomata rivista scientifica Nature Communications.

ADET - Un fenomeno complesso

ADET, enhancement dipendente da anticorpi della tossicità, è un fenomeno immunologico simile al fenomeno dell'enhancement dipendente da anticorpi, ADE, che è già oggetto di intensa ricerca.

ADE è meglio conosciuto nelle infezioni virali, dove può verificarsi quando gli anticorpi da un'infezione precedente con un particolare virus si legano a un nuovo ceppo dello stesso virus o a un virus correlato, ma non lo neutralizzano. Questo legame non neutralizzante può quindi, in alcuni casi, potenziare l'effetto dannoso del virus, ad esempio facilitando la penetrazione delle cellule del corpo.

Gli anticorpi svolgono un ruolo cruciale nella difesa del corpo contro i patogeni. Sono prodotti nel sistema immunitario e si legano a batteri, virus o tossine, impedendo loro di svilupparsi, di penetrazione nei percorsi nervosi o di esercitare i loro effetti tossici.

Il fenomeno che i ricercatori hanno osservato è noto come enhancement dipendente da anticorpi della tossicità (ADET) e non era stato osservato in precedenza in relazione alle tossine provenienti dal mondo animale, rimanendo un mistero in molte aree. Ad esempio, gli scienziati non sanno come un anticorpo progettato per combattere il veleno possa cambiare parte e intensificare gli attacchi delle tossine sul corpo.

“We haven’t figured out how this happens, but it helps to identify another important aspect that should be tested when working with antibodies,” says Christoffer Vinther Sørensen.

The venom from Bothrops Asper, a Costa Rican lancehead snake, can cause debilitating damage to muscle tissue. Credit: Vanesa Zarzosa

His research project is part of international research work aimed at finding a broad-spectrum antivenom based on human antibodies that can be used as treatment against the world’s most dangerous snake venoms.

“Antibodies can fail in many ways. By mapping these ways, we and other antidote researchers in the future can ensure that promising antibodies are tested as soon as possible in the most essential experiments. We hope that this allows us to discard antibodies that are not optimal and quickly arrive at a final antivenom that can neutralize the world’s most dangerous snake venoms,” says Christoffer Vinther Sørensen and adds:

“While we don’t know why a ‘soldier’ switches sides, we now know that it’s something to keep an eye on, even with our close friends, the antibodies.”