Nanobodies gegen das Gift von Kobras und Mambas

Antivenome gegen Schlangengifte sind meist nur gegen das Gift einer Art oder nah verwandter Arten wirksam. Schon seit Längerem wird daher an Gegengiften gearbeitet, die bei Bissen von verschiedenen Schlangenarten zum Einsatz kommen können.

Ein Team um Shirin Ahmadi und Nick J. Burlet, beide von der Technical University of Denmark in Kongens Lyngby, hat in »Nature« Untersuchungen mit einem Nanobody-basierten Antivenom vorgestellt. Nanobodies sind aus einer Domäne bestehende Antikörperfragmente.

Das entwickelte Gegengift enthält acht unterschiedliche Nanobodies, die gegen verschiedene Toxine der Schlangengifte wirken. In der Studie wurden 18 in Afrika vorkommende Schlangenarten und ihre Toxine getestet, die der Familie der Giftnattern (Elapidae) angehören. Dazu zählen zum Beispiel die Ringhalskobra sowie weitere Arten aus den Gattungen der Mambas und Echten Kobras.

In 17 der untersuchten Arten wirkte das Gegengift so, dass das Gift in Mäusen nicht mehr tödlich war. Dies war der Fall, wenn Gift und Antivenom vor Injektion in die Maus miteinander vermischt wurden. Im nächsten Schritt wurde die Wirksamkeit des Antivenoms bei dem Gift von 11 der 18 Schlangenarten getestet. Hier wurde das Antivenom erst nach dem Gift injiziert. Die Ergebnisse waren vielversprechend, je nach Gift wirkte das Antivenom jedoch unterschiedlich gut.

Das Science Media Center hat Dr. Benno Kreuels vom Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin in Hamburg um eine Expertenmeinung zu der vorgestellten Arbeit gebeten. Er hält den Ansatz unter anderem deshalb für spannend, weil er Schlangen wie die Mambas und Kobras betrifft, bei denen die bisherigen Gegengifte selten ausreichend potent sind.

Der Leiter der Arbeitsgruppe Vernachlässigte Krankheiten und Vergiftungen kann aber auch der Methodik einiges abgewinnen: »Die Nanobodies haben im Gegensatz zu den klassischerweise verwendeten Antikörpern, die aus Pferden gewonnen werden, mehrere Vorteile. Zum einen können sie humanisiert hergestellt werden, sodass das Allergiepotenzial deutlich geringer ist. Zum anderen lassen sie sich wahrscheinlich deutlich günstiger herstellen.« Vorteilhaft sei zudem, dass sie deutlich wasserlöslicher sind, was eine höhere Gewebepenetration ermöglicht. »Bei den Antikörpern, die wir im Moment haben, ist die Gewebepenetration relativ schlecht«, erklärt Kreuels.

Der Tropenmediziner weist aber auch darauf hin, dass die Nanobodies durch die hohe Wasserlöslichkeit eine kurze Halbwertszeit aufweisen. Wenn die Schlange zum Beispiel in einen Muskel beißt, könne sich dort ein Depot bilden, aus dem das Gift nur langsam freigesetzt wird. Möglicherweise lasse die Wirkung der Nanobody-Therapie schon nach, während weiterhin Gift aus dem Depot austritt. Das sehe man auch in der Studie. Durch eine wiederholte Gabe der Nanobodies ließe sich jedoch gegensteuern.

Kreuels betont, dass bis zu einer möglichen Markteinführung noch viele Herausforderungen zu meistern sind: »Wir sind immer noch im Mausmodell. Wir wissen zu wenig über das Verteilungsvolumen und die notwendige Dosis im Menschen.« In den Versuchen sei den Mäusen das Gegengift zudem sehr schnell, nämlich innerhalb von fünf Minuten nach Gabe des Gifts injiziert worden. »Das ist in der Realität bei Menschen nicht so. Da dauert es meist mehrere Stunden, bis das Gegengift injiziert werden kann.« Der nächste Schritt sei der Test in größeren Tieren, um einen besseren Vergleich zum Menschen zu haben. Anschließend müssen die Phasen einer klinischen Prüfung im Menschen durchlaufen werden.

Kreuels Fazit: »Es gibt durchaus Vorteile, die den Markt betreffen. Ein Produkt für ein begrenztes Gebiet, in dem eine Schlangenart vorkommt, ist kommerziell uninteressanter als ein Produkt, das für einen ganzen Kontinent hergestellt werden kann. Gegenstand der Studie sind die Elapidae, auf dem afrikanischen Kontinent sind dies vor allem Kobras und Mambas. Wenn das Gegengift also tatsächlich wirkt, wäre damit der gesamte Kontinent abgedeckt. Für Asien und Südamerika würde vermutlich ein anderes Gegengift benötigt.«