Forsker fra Danmark vil bekæmpe slangegift med kunstig intelligens

Da Ruskshana vågnede den 10. august 2024, var det til en enhver mors værste mareridt:

Hendes datter, femårige Aarti, lå livløs med en blå, hævet hånd i det skur, de sammen overnattede i – et skur, som Ruskshana i det samme så en slange krybe ud af.

Heldigvis kunne hjælpen ikke være tættere på, for arbejderskuret lå på en hospitalsgrund i New Delhi, Indien, hvor hendes mand havde en arbejdsopgave, ifølge Times of India.

Med hjælp fra menneskene omkring sig lykkedes det Ruskshana, der er både døv og stum, at få hastet Aarti ind på hospitalet, hvor hun straks blev indlagt og modtog behandling.

Desværre stod Aartis korte liv ikke til at redde, og en uge senere døde hun i hospitalssengen.

Hun blev dermed en del af en tragisk statistik:

5,4 millioner mennesker bliver hvert år angrebet af slanger verden over. 2,7 millioner udvikler klinisk sygdom efter angrebet, og op mod 138.000 dør.

Den statistik håber Timothy Patrick Jenkins, lektor ved DTU Bioengineering, nu at kunne gøre noget ved.

Sammen med et hold af internationale forskere har han ved hjælp af kunstig intelligens designet et nyt protein, der aktivt vil kunne modarbejde slangegift i kroppen. Det kan forhåbentlig på sigt gøre modgift både hurtigere at producere, billigere og mere effektivt.

»Forgiftning fra slangebid er en temmelig negligeret tropisk sygdom, så jeg er virkelig begejstret ved tanken om, at vi måske kan hjælpe med at skubbe behandlingen fremad,« siger han til Videnskab.dk.

Det kræver dog formentlig mange år – og en vilje fra investorer til at betale for hjælp til fattige befolkninger – før modgiften kommer i bred produktion.

Undgår hesteblod og donorslanger

Det er ikke, fordi der ikke allerede findes modgift til slangebid. Men det kan være både omkostningsfuldt, omstændeligt og besværligt at gøre effektivt over for alle typer forgiftninger fra slangebid.

»I dag sprøjter du hesteblod ind i mennesker. Det er ret primitivt, og det giver en del udfordringer, men det er det eneste, der i dag kan redde dit liv, hvis du har fået dødelig gift fra et bid,« siger Timothy Patrick Jenkins, hvis nye studie udkom i går i det videnskabelige tidsskrift Nature.

Det foregår på den måde, at man tapper gift fra slanger, injicerer det i heste, der producerer antistoffer, og så er det hestens tur til at blive tappet – i dette tilfælde antistofferne i dens blod, som til sidst bliver til den modgift, vi mennesker får, hvis ulykken er ude.

Men ved at bruge AI-teknologi til at designe et nyt protein – ‘livets byggesten’, som blandt andet er grundlaget for vores immunsystem – har Timothy Patrick Jenkins og hans kolleger vist, at det kan gøres på en nemmere måde uden blod fra heste og andre dyr.

»Med vores metode vil man på sigt kunne producere det direkte i laboratoriet og springe mange af leddene over. Det vil være billigere og hurtigere, og det kan produceres mere lokalt, så det ikke skal nedkøles og sendes over lange afstande til afsidesliggende, fattige hospitaler.«

Derudover vil det også være muligt at lave forskellige designs af proteinerne, så de passer mere nøjagtigt til de forskellige slangers gift.

»Der findes tusindvis af giftige slanger, og hver enkelt slange kan have hundredvis af toksiner i sig. I stedet for at lave generaliserede modgifte, som skal gives i store doser, kan vi specialisere dem, så de passer helt specifikt til den enkelte slange,« fortæller Timothy Patrick Jenkins.

Den australske kysttaipan går for at være verdens giftigste slange og kan dræbe hundredevis af mennesker med ét bid - heldigvis forårsager den meget få dødsfald i Australien. (Foto: Shutterstock)

Den sorte mamba fra især Syd- og Østafrika er ikke den giftigste slange, men til gengæld notorisk aggressiv; Den hugger gerne flere gange og bruger sin gift langt oftere end mange andre. (Foto: Shutterstock)

Tæppehugormen går for at være en af verdens dødeligste slanger - ikke fordi den er mest giftig, men fordi den ikke er så sky som mange andre og opholder sig, hvor mennesker ofte kommer - blandt andet under tæpper. (Foto: Shutterstock)

Lanseslangen lever i Mellem- og Sydamerikas buske og træer, hvor arbejdere ofte kommer. Dødeligheden fra dens bid er ikke de højeste - til gengæld står den for flest bid i flere lande og kan - udover død - forårsage voldsomme vævsskader. (Foto: Shutterstock)

1 / 4

Stadig lang vej til udrulning

Forskerne har testet proteinerne på mus, der har fået en dødelig mængde slangegift og derefter modgiften, hvilket har ført til en høj overlevelsesrate hos de små forsøgsdyr.

Men selvom resultaterne har været lovende, er der stadig lang vej til, at proteindesignet bliver rullet ud som modgift, påpeger Timothy Patrick Jenkins.

Det er Magnus Kjærgaard enig i. Han er lektor ved Institut for Molekylærbiologi og Genetik ved Aarhus Universitet, hvor han forsker i blandt andet proteindesign.

»Det er helt bestemt et spændende stykke arbejde, de har lavet. Men der er et meget stort skridt mellem at vise, at noget fungerer i reagensglas og på mus, og så til at det kan testes på mennesker og rulles ud på lægehuse og hospitaler,« siger lektoren til Videnskab.dk.

»På den måde giver proteindesign ikke en genvej til hurtigere medicin. Det skal stadig gennem en grundig godkendelsesprocedure, før det kan komme på markedet. Også selvom det her ‘proof of concept’ ser overbevisende ud.«

Han ser desuden også en anden barriere for, at et produkt som modgift til slangebid kommer hurtigt på markedet.

»Problemet er størst i fattige befolkninger, så jeg kan forestille mig, at det er svært for et farmaceutisk firma at se forretningsmodellen i det. Det kunne være fedt, hvis en stor fond kunne se perspektiverne i at rulle modgiften ud i et klinisk program,« siger Magnus Kjærgaard.

Man må først forstå problemet

Både Magnus Kjærgaard og Timothy Patrick Jenkins ser generelt store perspektiver i at designe proteiner ved hjælp af kunstig intelligens.

»Jeg tror på, at teknologien kommer til at gøre medicinsk udvikling hurtigere,« vurderer Timothy Patrick Jenkins.

»Og fordi den er billigere og lettere at gå til, vil det bane vejen for en helt ny talentmasse. Forskere behøver ikke store laboratorier for at arbejde med det her. De skal bare have en god bærbar computer med adgang til internettet.«

Magnus Kjærgaard mener, at det især er på allerede kendte områder som for eksempel forgiftning, at proteinteknologien i dag kommer til sin ret.

»Problemet med mange af de sygdomme, vi kæmper med, er, at vi ikke ved præcist, hvad der forårsager dem. Derfor kan vi stadig ikke bare designe et antistof til for eksempel neurologiske sygdomme eller kræft,« siger han.

»I tilfældet med slangegift er det nyttigt, fordi vi ved, hvad giften er for en størrelse, og vi ved, hvad der virker imod den. Derfor er det et oplagt sted at designe løsninger, der er mere effektive end i dag.«

\ Læs også

Ekstremt stor forskel på slangernes gift: Ikke to bid er ens

Revolutionerende leg med ‘livets LEGO-klodser’ får Nobelprisen i kemi

Hvilken slange er den farligste i verden?