STEMpills #10 | Un proteina nel sangue degli Opossum come antidoto universale dei veleni

Attualmente, l'uso di sieri antiveleno è l'unico trattamento disponibile per l'avvelenamento causato da animali come il serpente, lo scorpione, il ragno, le zecche o le meduse. In genere l'antidoto contro i veleni sono prodotti in animali di grosse dimensioni, in principal modo nei cavalli. Tuttavia una grande percentuale della popolazione è allergica alle proteine del cavallo, il che rende difficile la somministrazione degli antidoti.

Nel mondo si stimano circa 94.000 decessi l'anno per i morsi di serpente, in America il numero di ricoveri per questo motivo sfiora quasi 3.000 l'anno. Una scoperta recente però, potrebbe rivoluzionare il modo in cui questi pazienti vengono trattati.

Da diverso tempo è noto che molti animali presentano una resistenza ai morsi di serpente e le componenti antiemorragiche e anti-letali sono state isolate da sieri di opossum, mangusta, suricati e ricci, nonché da serpenti velenosi e non velenosi.

Qui in Italia non se ne vedono, tuttavia gli Opossum sono estremamente diffusi in America ed in Argentina. Noi Europei li vediamo spesso nei film, come creaturine che intente a rovistare in casa o nella spazzatura in cerca di cibo con grande fastidio degli inquilini; si tratta in realtà di mammiferi marsupiali onnivori, che prediligono cacciare uccelli, rettili e animali di taglia piccola. Cosa hanno a che fare con i serpenti ed il loro veleno?

Un gruppo di ricercatori ha notato la particolare resistenza degli Opussum al veleno di serpente, per tale motivo ha iniziato a studiarne il siero. Sono stati condotti diversi esperimenti su topi di laboratorio che hanno rivelato la presenza di una proteina, nel sangue di una particolare specie di Opossum americano, il Didelphis virginiana. Questa proteina, per la capacità di proteggere da diversi veleni, è stata battezzata dai ricercatori Lethal Toxin Neutralizing Factor o LTNF e potrebbe avere un ruolo importantissimo nella creazione di antidoti di nuova generazione.

La scoperta del LTNF in realtà non è recente ma risale al 1999, anno in cui veniva pubblicato sul Journal of Venomous Animals and Toxins l'esperimento condotto da un ricercatore americano.^[1] Lo studio ha permesso di isolare la proteina dopo diversi tentativi sempre più selettivi: inizialmente si è inoculato il siero di Opossum in topi da laboratorio, a cui veniva poi venivano iniettati diversi veleni (serpente, ape, scorpione). I topi non protetti dal siero di Opossum, morivano, mentre gli altri sopravvivevano.

Era chiaro quindi che la protezione derivasse da qualcosa che circolasse nel siero del piccolo mammifero. Nella fase successiva, il siero fu frazionato nella componente albuminica e quella immunoglobulinica; le successive inoculazioni dimostrarono che la capacità protettiva non era data da un'immunoglobulina specifica prodotta, ma da una proteina presente nella frazione albuminica: frazionando questa, venne scoperto il LTNF.

Ma la cosa più sorprendente della scoperta non fu la capacità di questa proteina di garantire immunità al veleno di diversi animali, ma quella di poter dare protezione anche da diverse altre tossine provenienti da altre fonti, come il botulino. Il risvolto recente dietro questa ricerca è un altro: è stato infatti trovato il modo di replicare questa specifica proteina, gettando le basi per seguenti studi prima di predisporre una produzione in massa che sarà capace di evitare la morte di centomila persone l'anno.

_{Il processo di creazione degli antidoti presenta alla base lo studio di tutte le tossine che compongono il veleno e nella creazione di diversi agenti in grado di inibirle.}

Come accennato prima, uno studio più recente pubblicato su Biotechnology Progress nel 2017 ha prodotto per la prima volta una molecola ricombinante a base di una componente del LTNF sfruttando la capacità riproduttiva di E. Coli. ^[2] Attualmente produrre un antidoto è un processo estremamente costoso: nel veleno di serpente sono presenti in media più di 100 tossine diverse, che variano da specie a specie, anche per serpenti appartenenti alla stessa famiglia. Per questo motivo ogni antidoto viene prodotto selettivamente per una determinata specie di serpente, con costi esorbitanti per la sanità e disponibilità non sempre immediata. La capacità di produrre in massa un antidoto universale, non solo salverebbe tantissime vite, ma potrebbe alleggerire i costi di produzione attuali.

1. Lipps BV. "Anti-lethal factor from opossum serum is a potent antidote for animal, plant and bacterial toxins." J. Venom. Anim. Toxins vol. 5 n. 1 Botucatu 1999 DOI: http://dx.doi.org/10.1590/S0104-79301999000100005

2. Komives C et al. "Opossum peptide that can neutralize rattlesnake venom is expressed in Escherichia coli". Biotechnol Prog. 2017 Jan; 33(1): 81–86.

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