Science Translational Medicine：眼镜蛇咬伤的新解药

眼镜蛇每年在世界范围内杀死成千上万的人，目前的抗蛇毒血清治疗是昂贵的，并且不能有效地治疗被咬处的肉坏死。利用CRISPR技术，科学家们发现了一种常见的药物可以阻止坏死，每年可能挽救数千人的生命。

　　

悉尼大学和利物浦热带医学院的科学家们有了一项了不起的发现:一种常用的血液稀释剂肝素可以被改造成眼镜蛇毒液的廉价解毒剂。

眼镜蛇每年在世界范围内杀死成千上万的人，可能还有10万人因毒液引起的身体组织和细胞死亡而严重致残，这可能导致截肢。

目前的抗蛇毒血清治疗既昂贵又不能有效治疗被咬处的坏死。

该研究的通讯作者、来自悉尼大学查尔斯·珀金斯中心和理学院的Greg Neely教授说:“我们的发现可以大大减少眼镜蛇咬伤造成的可怕的坏死，还可能减缓毒液的释放，从而提高存活率。”

由澳大利亚、加拿大、哥斯达黎加和英国的科学家组成的研究小组利用CRISPR基因编辑技术确定了阻断眼镜蛇毒液的方法，成功地改变了肝素(一种常见的血液稀释剂)和相关药物的用途，并表明它们可以阻止眼镜蛇咬伤引起的坏死。

这项研究今天发表在《科学转化医学》的封面上。

同样来自悉尼大学的博士生、主要作者Tian Du说:“肝素价格低廉，无处不在，是世界卫生组织列出的基本药物。在人体试验成功后，它可能会相对迅速地推出，成为一种廉价、安全、有效的治疗眼镜蛇咬伤的药物。”

该团队使用CRISPR技术找到了眼镜蛇毒液需要的人类基因，这些基因会导致咬伤周围的肉坏死。所需的毒液目标之一是产生相关分子肝素和肝素所需的酶，这是许多人类和动物细胞产生的。肝素在细胞表面，肝素在免疫反应中被释放。它们相似的结构意味着毒液可以与两者结合。研究小组利用这些知识制造了一种解毒剂，可以阻止人类细胞和老鼠的坏死。

与目前针对眼镜蛇咬伤的抗蛇毒血清(19世纪的技术)不同，类肝素药物是一种“诱饵”解毒剂。通过在咬伤部位注入“诱饵”硫酸肝素或相关的类肝素分子，解毒剂可以结合并中和毒液中导致组织损伤的毒素。

联合通讯作者，利物浦热带医学院蛇咬伤研究与干预中心主任Nicholas Casewell教授说:“蛇咬伤仍然是被忽视的热带病中最致命的，其负担主要落在低收入和中等收入国家的农村社区。

“我们的发现令人兴奋，因为目前的抗蛇毒血清在很大程度上对严重的局部中毒无效，这种中毒包括咬伤部位周围疼痛的进行性肿胀、起泡和/或组织坏死。这可能导致肢体功能丧失、截肢和终身残疾。”

蛇咬伤每年造成多达13.8万人死亡，另有40万人因被蛇咬伤而遭受长期后果。虽然受眼镜蛇影响的人数尚不清楚，但在印度和非洲的一些地区，眼镜蛇种类占大多数蛇咬事件的数量。

世界卫生组织将蛇咬伤确定为其应对被忽视的热带病项目的优先事项。世卫组织宣布了一项雄心勃勃的目标，即到2030年将全球蛇咬伤负担减少一半。

Greg Neely教授说:“现在距离这个目标只有5年的时间了。我们希望我们发现的新的眼镜蛇解毒剂可以帮助全球减少世界上一些最贫穷社区因蛇咬伤造成的死亡和伤害。”

Neely教授的团队在查尔斯·珀金斯中心的约翰和安妮·钟博士功能基因组学实验室工作，采用系统的方法寻找治疗致命或痛苦毒液的药物。它使用CRISPR来识别人类和其他哺乳动物体内的毒液或毒素所使用的基因目标。然后利用这些知识来设计阻止这种相互作用的方法，理想地保护人们免受这些毒液的致命作用。

该团队在2019年使用这种方法来确定箱形水母毒液的解毒剂。

Casewell教授领导着利物浦热带医学院毒蛇咬伤研究与干预中心(LSTM)。50多年来，该中心开展了多种研究活动，以更好地了解蛇毒的生物学特性，提高抗蛇毒血清治疗热带蛇咬伤患者的疗效、安全性和可负担性。它拥有一些世界领先的蛇咬伤专家，并可以访问LSTM的蛇展览馆，这是英国最大和最多样化的热带毒蛇收藏。