Schlangen haben ihr eigenes Gegengift – und es ist viel besser als unseres

In einer verblüffenden Wendung, die menschlichen Einfallsreichtum ein wenig faul aussehen lässt, haben Wissenschaftler der University of Maryland entdeckt, dass Westliche Diamantklapperschlangen die ganze Zeit ein überlegenes Gegengift in ihrem Blut getragen haben. Es ist, als würde man herausfinden, dass das Heilmittel gegen die Erkältung die ganze Zeit im Kühlschrank lag.

Unter der Leitung von Sean B. Carroll, angesehener Universitätsprofessor für Biologie, zeigt die in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlichte Forschung, dass die Schlangen spezifische Toxin-blockierende Proteine entwickelt haben, um sich vor Gift zu schützen – ein natürliches Abwehrsystem, das unsere derzeitigen Behandlungen beschämt.

"Das ist eine dieser großartigen Geschichten, in denen die Natur ein Problem bereits gelöst hat, mit dem wir seit Jahrzehnten kämpfen", sagte Carroll, der auch den Andrew and Mary Balo und Nicholas and Susan Simon Endowed Chair an der UMD innehat. Denn nichts sagt 'Ich habe das im Griff' wie von genau den Kreaturen zu borgen, die dich beißen.

Schlangenbiss ist offiziell eine der am meisten vernachlässigten Tropenkrankheiten der Welt, wobei Giftschlangen schätzungsweise 80.000 bis 140.000 Menschen jährlich töten. Hunderttausende weitere überleben, bleiben aber mit dauerhaften Behinderungen zurück. Viele dieser Opfer leben in ländlichen Gebieten, wo wirksames Gegengift so selten ist wie eine bescheidene Schlange.

Aktuelle Gegengifte sind ein Relikt, hergestellt durch Injektion von Gift in große Tiere wie Pferde oder Schafe und anschließende Ernte ihrer Antikörper. Dieser Prozess ist kostspielig, inkonsistent und kann unangenehme Immunreaktionen hervorrufen. Es ist, als würde man mit einem Vorschlaghammer eine Fliege erschlagen – wenn der Vorschlaghammer auch explodieren könnte.

Also wandte sich Carrolls Team den Schlangen selbst zu. "Wir wissen seit 100 Jahren aus Anekdoten, dass Vipern dazu neigen, resistent gegen ihr eigenes Gift zu sein", sagte er. "Aber lange Zeit wusste niemand, was genau in ihrem Blut zirkulierte, das sie schützte."

Im Jahr 2022 fanden sie einen Teil der Antwort: ein Protein namens FETUA-3, das Metalloproteinase-Toxine im Klapperschlangengift blockiert. Jetzt sind sie weiter gegangen und haben untersucht, wie verschiedene FETUA-Proteine zusammenarbeiten.

Einzelne Proteine konnten bestimmte Effekte bekämpfen – eines könnte Blutungen reduzieren, ein anderes die Enzymaktivität stören – aber keines allein konnte den Tod durch einen Biss verhindern. In Kombination wurden die Proteine jedoch weitaus wirksamer. Tatsächlich waren optimierte Mischungen etwa zehnmal wirksamer als das derzeitige Schaf-basierte Klapperschlangen-Gegengift. Zehnmal! Und sie neutralisierten Gift von mehreren Vipernarten, sogar von solchen, die durch Millionen von Jahren der Evolution getrennt sind.

Die richtigen Kombinationen zu finden, ist knifflig, weil Schlangengift ein Cocktail aus etwa 100 verschiedenen Toxinen ist. "Die Zutaten sind da", sagte Carroll. "Wir müssen nur weiter verschiedene Mischungen testen."

Eine der beruhigendsten Erkenntnisse? "Die Tatsache, dass Teile dieser Inhibitoren über 50 Millionen Jahre Schlangenevolution perfekt konserviert wurden, sagt Ihnen, wie real dieses Risiko für diese Tiere ist", bemerkte Carroll. Also haben Schlangen diese Verteidigung seit Äonen perfektioniert – während wir Schafe gemolken haben.

Die Studie konzentrierte sich auf Metalloproteinasen, aber das Team zielt bereits auf andere Toxinfamilien ab. "Wir kommen bemerkenswert nahe daran, wirksame Lösungen für die drei Haupttoxinfamilien bei Vipern zu haben", sagte Carroll.

Aber erwarten Sie nicht, dies bald in Ihrer örtlichen Notaufnahme zu sehen. Zuerst wird es wahrscheinlich in der Tiermedizin auftauchen, was großartige Nachrichten für Hunde sind, die von Schlangen gebissen wurden. Menschliche Behandlungen könnten folgen, wobei Carroll sich Gegengifte vorstellt, die sicherer, billiger und einfacher in großem Maßstab herzustellen sind.

"Wir könnten Zugwaggons voll von diesem Zeug herstellen und helfen, ein massives globales Gesundheitsproblem zu lösen", sagte er. "Viele unserer wichtigsten Medikamente stammen aus der Natur. Ich bin erfreut, dass die Bestandteile für ein besseres als kommerzielles Gegengift die ganze Zeit in diesen Schlangen waren."

Also, denken Sie beim nächsten Wandern, wenn Sie eine Klapperschlange sehen, daran: Sie ist nicht nur eine Bedrohung, sondern eine wandelnde Apotheke. Nur versuchen Sie vielleicht nicht, sie zu extrahieren.