Derfor har vi brug for moderne modgifte mod slangebid
Mens antibiotika er blevet forfinet gennem næsten 90 år, er der stort set intet sket med modgifte mod slangebid i samme periode. De fem millioner årlige slangebidsofre har krav på, at vi gør noget ved sagen.
sort mamba dødelighed gift modgift

Uden modgift er dødeligheden efter et bid fra den sorte mamba 100 procent. Men den eksisterende modgift er utrolig dyr, og den har i mange tilfælde dødelige bivirkninger. (Foto: Shutterstock)

De fleste ved rent instinktivt, at man skal holde sig langt væk fra giftige slanger, men det er de færreste, der ved, at modgiften kan være ligeså farlig som slangebiddet. 

Det kan hurtigt blive en dødbringende fornøjelse at møde en giftig slange. De snoende krybdyrs gift har nemlig et utal af smertefulde virkninger, som kan slå deres ofre ihjel eller permanent gøre dem deforme. 

Historien kort
  • Slangemodgifte, som er produceret af hestes antistoffer, er både utrolig dyre og farlige, og de viser sig ofte at have store bivirkninger for patienterne.
  • Antistofbiblioteker, som er baseret på bakteriofager, der indeholder antistofgener og har påsat menneskelige antistoffer, kan være nøglen til en ny og bedre modgift.
  • Forskere benytter en metode (fag display) til at identificere disse antistoffer mod slangegift, hvor de benytter slangetoksiner som magnet til at tiltrække de antistoffer, som kan genkende slangetoksiner. Disse kan man herefter benytte til at danne yderligere antistoffer mod slangegift.

Hvert år oplever cirka fem millioner mennesker at blive bidt af en slange, hvoraf cirka 150.000 af dem dør af biddet. Det er især mennesker i Afrika, Indien, Sydøstasien og Latinamerika, det går ud over. 

For de, der er så heldige at overleve, følger i næsten en halv million tilfælde et liv med permanente handicap og vansiringer på grund af giftens toksiske effekter. 

For mange markarbejdere bliver biddet også starten på en økonomisk katastrofe, da de mister evnen til at arbejde eller gældsætter sig for at kunne betale den høje pris på modgift. Produktionsmetoden er nemlig så dyr, at mange af de mennesker, der har brug for modgiften, ikke har råd til den. 

Værst er det dog, at modgiften kan give alvorlige bivirkninger, der kan være værre end slangebidet selv. I visse tilfælde kan bivirkningerne endda være fatale. 

Hvem har lyst til at malke en slange?

Den metode, der bruges til at producere modgift i dag, blev udviklet mere end 30 år før, Alexander Fleming opfandt penicillin i 1928. Siden da er der ikke sket voldsomt meget inden for udviklingen af modgift, hvorimod udviklingen af antibiotika har stået alt andet end stille. 

Den eksisterende metode til at producere modgift begynder i al sin enkelhed med at indfange eller opdrætte en giftig slange og malke den for gift. Et job, der nok vil få de fleste til at prise sig lykkelige over deres arbejde. 

Selve malkningen indebærer, at man lader slangen bide igennem en tynd plasticfilm, der er sat uden om en mindre beholder eller et glas. Herved sprøjtes giften ud gennem slangens hugtænder og opsamles i beholderen. 

Produktionen af modgifte er en dyr fornøjelse

De dyrebare giftdråber bruges herefter til at immunisere et større dyr – oftest en hest. Hesten udsættes gentagne gange for små mængder gift, hvorved den udvikler antistoffer, der kan neutralisere giftens komponenter. 

Antistofferne udvindes herefter fra dyrets blod. De blandes med et par hjælpestoffer, der sikrer, at antistofferne er stabile, hvorefter hele blandingen puttes i en ampul. 

Dette er alt sammen en relativt omkostningsfuld proces. Det er nemlig både dyrt at skaffe tilstrækkelige mængder slangegift til immunisering, men også at opstalde en hest i længere tid.

Da immunisering er en langsommelig proces på cirka et til halvandet år, kan man heller ikke uden videre hurtigt lave modgifte i tilfælde af akutte behov. 

Det er et problem, da der findes flere steder i verden, hvor der kan ske relativt pludselige ændringer i antallet af slangebid på grund af ændringer i vejrforhold. 

Et eksempel på dette er indbyggerne i Benue-dalen i det nordlige Nigeria, som oplevede en pludselig stigning i antallet af den mest dødbringende afrikanske slange, tæppehugormen (Echis ocellatus, carpet viper)  i forbindelse med en regntid, der var mere nedbørsrig end forventet.

I værste tilfælde kunne man endda forestille sig, at selve modgiftproduktionen blev ramt af uforudsigelige hændelser, der kunne sætte produktionen langt tilbage, hvilket kunne skabe en periode med mangel på modgift på grund af den lange produktionstid.

Tilbage i 2010 oplevede en af verdens største modgiftproducenter Instituto Butantan i Brasilien netop, at en brand ødelagde store dele af deres faciliteter.

Mange problemer med modgifte fra heste

Når man udvinder antistoffer fra hestens blod, finder man ikke kun dem, der genkender slangetoksinerne. Man udvinder desværre også utallige andre antistoffer, som ikke har nogen terapeutisk effekt på slangebiddet, da disse antistoffer genkender bakterier, vira, hø, støv, og andre ting hesten har været udsat for.

Derfor vil en modgift typisk være mindre potent, end den kunne være, og der skal derfor bruges flere doser modgift per behandling. 

Det er ret uheldigt, hvis offeret dårligt har råd til en enkelt dosis. I forhold til behandling er det største problem ved modgift fra immuniserede dyr, at antistofferne kommer fra et dyr og ikke et menneske. 

Det gør, at modgiften i værste fald kan forårsage hyperallergiske reaktioner såsom serumsyge, nyresvigt og anafylaktisk chok, som kan slå slangebidsofferet ihjel, hvis slangegiften altså ikke gør det først. 

slange antistoffer

Skematisk oversigt over processen for modgiftproduktion. (Illustration: Andreas Hougaard Laustsen)

Hvordan kan vi gøre modgift bedre?

Det store spørgsmål er derfor, hvordan vi kan lave moderne modgift, som: 

  1. er så billig, at alle har råd til den, 
  2. kan laves hurtigt efter behov 
  3. og næsten ikke har nogle bivirkninger. 

Det er disse problemer, som vi og vores kollegaer forsøger at tackle.

Det, der gør alle nuværende modgifte potentielt livsfarlige, er som sagt, at modgiftens antistoffer kommer fra heste. For på trods af en slående lighed mellem menneske- og hesteantistoffer (vi er trods alt begge pattedyr) er der desværre helt fundamentale forskelle, som kan opfanges af vores immunsystem. 

Menneskekroppens immunforsvar kan nemlig se, at hesteantistoffer fra modgiften er fremmede molekyler, og så starter immunforsvaret en heksejagt, hvor det gør alt for at skille sig af med modgiften, koste hvad det vil! 

Den oplagte løsning på problemet er at bruge menneskelige antistoffer i stedet. Grunden til, at man ikke har forsøgt sig med denne metode fra starten, er nok, at det næppe var faldet i god smag, hvis man havde foreslået løbende immunisering af mennesker med efterfølgende blodtapning. 

Heldigvis har vi i dag andre muligheder, idet der er opfundet moderne antistofteknikker, der gør det muligt at udvinde menneskelige antistoffer fra antistofbiblioteker i laboratoriet (så ingen mennesker skal stikkes med slangegift). 

Antistofferne i bibliotekerne findes i bakteriofager, som kort sagt er en slags virus, der kun kan inficere bakterier. 

Er bakteriofager løsningen på problemet?

Bakteriofager er opbygget af en ydre kappe af proteiner, der omgiver et 'hulrum' med DNA. Det supersmarte ved bakteriofagerne er, at hver fag både indeholder genet for ét antistof, samtidig med at fagen kan fremvise antistoffet på sin yderside. 

På denne måde danner fagen en bro mellem proteinet (fænotype) og det tilhørende gen (genotype). Antistofbiblioteker kan indeholde milliarder af forskellige bakteriofager, som hver har deres unikke antistof. 

Men desværre findes der ingen venlig antistofbibliotekar, der kan fortælle dig, på hvilken hylde du kan finde antistoffer mod slangegift.

bakteriofag virus

Skematisk repræsentation af en bakteriofag. De blå og grønne former viser de proteiner, der udgør bakteriofagens kappe. Man kan se noget af et antistof, der sidder fast på et grønt kappeprotein. Inde i bakteriofagen kan man se dens DNA, hvor bl.a. det gen, der koder for antistoffragmentet, er angivet. (Illustration: Andreas Hougaard Laustsen)

Når man leder efter den berømte nål i høstakken, er det godt at have en magnet. Vi benytter os af en lignende metode til at finde antistoffer i antistofbibliotekerne kaldet fag display. 

Her bruger vi slangetoksiner som magneter til at trække antistoffer ud af vores bibliotek. Når man bruger denne teknik, begynder man med at dække et reagensglas med relevante toksiner, så de sidder godt fast på glasset. 

Herefter tilsættes hele antistofbiblioteket ved, at man hælder det ned i glasset. Hvis nogle af antistofferne i biblioteket genkender slangetoksinerne på reagensglassets inderside, binder de sig til dem. Derefter vaskes alle de ubundne antistoffer ud af glasset. 

Tilbage sidder kun dem, som kunne genkende slangetoksinerne. Disse antistoffer vil stadig sidde fast på deres respektive bakteriofager, og man kan nu dyrke disse bakteriofager for at lave nye kopier af de udvalgte antistoffer. 

Disse ekstra kopier af antistoffremvisende bakteriofager kan man enten udsætte for endnu en runde selektion, eller man kan analysere dem ved hjælp af forskellige teknikker (for eksempel ELISA, som er en metode, der benyttes til at bestemme, om man har antistoffer, der binder til et givent protein/toksin).

Efter et endt fag display-forsøg skal man gerne stå tilbage med en håndfuld antistoffer, der meget specifikt kan neutralisere de allerfarligste komponenter i slangegiften. Disse antistoffer vil blive testet ved hjælp af en længere række metoder, der skal validere, at antistofferne rent faktisk virker. 

fag display teknik slang toksiner

Skematisk oversigt over fag display teknikken. Illustrationen viser, hvordan antistoffer, som sidder fast på bakteriofager, kan udvælges ud fra deres evne til at binde til toksiner. De grålige kugler er toksiner, og de farvede cylindre er bakteriofager, der fremviser antistoffer på deres ydre kappe. (Illustration: Andreas Hougaard Laustsen) 

Ny metode kan redde liv

Når der er fundet tilstrækkeligt mange forskellige antistoffer, der kan neutralisere en bred vifte af slangetoksiner (og dermed hele gifte, som netop består af mange toksiner), er det næste skridt at udvikle produktionsprocessen for blandingen af antistoffer. 

Kort fortalt vil denne proces være en kultiveringsproces (fermenteringsproces), hvor man benytter sig af pattedyrs celler, der kan producere menneskelige antistoffer.

Sådanne celler bruges allerede nu i industrien til at fremstille biologiske lægemidler inden for både medicin mod kræft og autoimmune sygdomme.

Men brugen af kultivering af pattedyrsceller er endnu ikke blevet anvendt til modgiftsproduktion. Det næste skridt i vores forskning er derfor at benytte disse eksisterende metoder til at udvikle en proces til produktion antistofferne ved hjælp af kultivering. 

I vores laboratorium har vi for nylig teoretisk vist, at en sådan proces vil muliggøre billigere produktion af humane modgifte, som vil give væsentligt færre bivirkninger end de eksisterende serumbaserede hestemodgifte. 

ForskerZonen

Denne artikel er en del af ForskerZonen, som er stedet, hvor forskerne selv kommer direkte til orde. Her skriver de om deres forskning og forskningsfelt, bringer relevant viden ind i den offentlige debat og formidler til et bredt publikum.

ForskerZonen er støttet af Lundbeckfonden.

Det overordnede håb for vores forskning er, at vi ved hjælp af fag display og pattedyrs celler kan producere relevante antistoffer hurtigt efter behov. Derved vil prisen for modgift kunne nedbringes betragteligt. 

I bedste fald vil det betyde, at vi bliver i stand til at producere modgift, som er både billig og sikker, således at flere vil få adgang til modgift, og færre vil være bekymrede for at tage modgiften på grund af bivirkninger. 

Hvis det lykkedes, vil verden forhåbentlig se langt færre slangebidsforårsagede dødsfald, vansiringer og handicap. 

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud