Исследователи из Университета Уорика опубликовали первый пример теста на определение змеиного яда с помощью синтетического сахара. Он предполагает новый способ экспресс-диагностики и скорейший подбор эффективного противоядия.
Каждые 5 минут змеи во всем мире кусают 50 человек; четверо из которых становятся инвалидами на всю жизнь, а один умирает. Большинство летальных исходов случается в тропиках, но смертоносные змеи водятся и в умеренных широтах. Достаточно часто пострадавший не может сказать медикам, какое пресмыкающееся его укусило. А ведь в критической ситуации, возникающей после укуса, максимально быстрое и точное выявление змеиного яда, проникшего в организм, имеет огромное значение для спасения жизни и обеспечения наилучшего лечения.
Большинство подходов к диагностике и лечению интоксикаций змеиным ядом основаны на определении антител. Анализы на антитела сопряжены с рядом проблем, включая высокую стоимость, длительность процедуры и достаточно низкий процент достоверности и информативности. Но надежных, недорогостоящих и доступных альтернатив анализу антител, у врачей пока нет.
В новой статье, опубликованной в журнале ACS Biomacromolecules, исследователи из Уорика впервые продемонстрировали концепции дешевой и быстрой альтернативы — видимого в УФ-свете теста на основе гликополимеров для обнаружения змеиного яда. В статье они демонстрируют версию этого диагностического метода для обнаружения яда техасского гремучника (Crotalus atrox) — пресмыкающегося их семейства гадюковых.
Авторы разработали аналитический метод, используя синтетические сахара, которые имитируют сахара в нашем организме. С ними естественным образом связываются токсины после укуса и проникновения яда в кровь. Также была разработана система фотохимического усиления, которая делает этот экспресс-тест наглядным. Этот метод закладывает основы для быстрого и дешевого выявления виновников змеиных укусов с последующим подбором оптимального антидота.
В процессе эволюции яд гремучей змеи научился связываться со специфическими молекулами сахара на мембранах эритроцитов и тромбоцитов. В частности, токсин связывается сахарными цепочками, заканчивающиеся галактозой. Связываясь с гликанами, яд нарушает свертываемость крови и препятствует иммунным реакциям, что приводит к инвалидизации и смерти.
Чтобы создать протокол анализа яда Crotalus atrox, команда ученых разработала синтетические цепочки из сахароподобных звеньев (гликополимеров), имитирующие естественные рецепторы сахара, на которые воздействуют белки яда. Синтетические сахара были прикреплены к наночастицам золота, чтобы усилить реакцию и сделать ее видимой, создав тест, который меняет цвет, когда ядовитые токсины связываются с синтетическими сахарами.
ПО мнению авторов этот анализ может изменить правила в области токсикологии змей. Яды других видов змей не взаимодействуют с гликанами в организме. Например, при тестировании яда индийской кобры (Naja naja) не была обнаружена его связь с синтетическими гликанами, которые связываются с ядом C. atrox. Следовательно, анализ обещает дать возможность различать различные змеиные яды на основе их сахаросвязывающих свойств.
Это первый пример диагностического теста с использованием сахаров для обнаружения змеиного яда в системе экспресс-диагностики, основанной на платформе Glyconanoparticle, разработанной в Университете Уорика в рамках исследовательской программы STEM Connect. До этого данный метод был успешно применен при диагностике COVID-19.
Недавно Hi-Tech Mail рассказал об уникальном серпентологе, который выработал в результате многочисленных укусов иммунитет к яду самых смертоносных змей земного шара.
