علماء يكتشفون مضاد سموم جديداً وفعالاً كامناً في دم الأفعى المجلجلة

يطوّر العلماء وسائل دفاع الثعابين ضد سمومها إلى مضاد سموم أثبت فاعلية تزيد بنحو 10 أضعاف عن العلاج الحالي في الاختبارات المعملية.

توصل باحثو University of Maryland إلى طريقة واعدة جديدة لعلاج لدغات الثعابين السامة عبر استعارة آليات الدفاع الطبيعية للثعابين نفسها. يعتمد نهجهم على استخدام بروتينات كابحة للسموم طوّرتها الأفاعي المجلجلة الغربية ذات الظهر الماسي لحماية نفسها من السم.

ومن خلال الجمع بين بروتينات معينة موجودة في دم الأفعى المجلجلة، حقق الباحثون حماية فائقة القوة ضد سموم عدة أنواع خطيرة من الثعابين.

قاد هذه الدراسة Sean B. Carroll، أستاذ البيولوجيا المتميز بالجامعة، ونُشرت في دورية Proceedings of the National Academy of Sciences. وقد تسهم هذه النتائج في مساعدة الباحثين على تطوير مضادات سموم أكثر فاعلية لعلاج لدغات الثعابين القاتلة، والتي تظل تهديداً صحياً كبيراً في بعض مناطق العالم.

وقال Carroll، الذي يشغل أيضاً كرسي Andrew and Mary Balo and Nicholas and Susan Simon في UMD: "هذه واحدة من تلك القصص الرائعة التي نجد فيها أن الطبيعة قد حلت بالفعل مشكلة ظللنا نصارعها لعقود".

التحدي العالمي للدغات الثعابين

تُعد لدغات الثعابين واحدة من أكثر الأمراض المدارية إهمالاً في العالم. ووفقاً لـ منظمة الصحة العالمية، تتسبب الثعابين السامة في وفاة ما يقدر بنحو 80 ألفاً إلى 140 ألف شخص سنوياً، في حين يُترك مئات الآلاف من الناجين بإعاقات دائمة. ويعيش العديد من المتضررين في مناطق ريفية يصعب فيها الحصول على مضادات سموم فعالة.

تنقذ مضادات السموم الحالية الأرواح، لكنها تنطوي أيضاً على عيوب رئيسية؛ إذ تُنتج عادة عن طريق تعريض حيوانات كبيرة الحجم لسم الثعابين ثم جمع الأجسام المضادة التي تولدها تلك الحيوانات. قد يكون تصنيع هذه العلاجات مكلفاً، وقد تتباين جودتها وفاعليتها، كما أنها قد لا تعمل بالكفاءة نفسها ضد العديد من السموم المختلفة الموجودة في سموم أنواع الثعابين المتباينة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تسبب ردود فعل مناعية خطيرة.

دفعت هذه القيود العلماء للبحث عن خيارات أفضل. وفي هذه الحالة، اتجه الباحثون نحو الثعابين ذاتها بحثاً عن إجابات.

وقال Carroll: "كنا نعرف من الملاحظات المتداولة منذ 100 عام أن الأفاعي تميل إلى مقاومة سمومها الخاصة، ولكن لفترة طويلة، لم يكن أحد يعرف ما الذي يسري في دمائها تحديداً ليمنحها تلك الحماية".

دفاع طبيعي كامن في دم الأفعى المجلجلة

في عام 2022، وجد مختبر Carroll جزءاً من الإجابة: وهو بروتين يُدعى FETUA-3. واكتشف الباحثون أنه قادر على كبح نشاط العديد من سموم إنزيمات الميتالوبروتينيز (metalloproteinase) الموجودة في سم الأفعى المجلجلة الغربية ذات الظهر الماسي. كما كان قادراً على الارتباط بسموم أنواع أخرى من الأفاعي المجلجلة وتثبيطها.

وقال: "كانت هذه هي الطريقة التطورية للثعابين لحماية نفسها من اللدغ الذاتي العرضي"، مما أثار سؤالاً تالياً: "لماذا نعتمد على الأجسام المضادة للخيول بينما وفرت الطبيعة ترياقاً فعالاً داخل الأفعى نفسها؟"

وفي البحث الجديد، فحص المؤلفون المشاركون، ومن بينهم Elda Sánchez، مديرة National Natural Toxins Research Center في Texas A&M University-Kingsville، ما يسهم به كل بروتين من بروتينات FETUA في مقاومة السم.

وجد الفريق أن البروتينات الفردية يمكنها مجابهة تأثيرات معينة للسم؛ فقد يقلل أحدها النزيف، على سبيل المثال، بينما قد يعطل الآخر النشاط الإنزيمي. ومع ذلك، لم يكن أي من بروتينات FETUA بمفرده قادراً على منع الموت الناجم عن لدغة سامة بشكل كامل.

توليفات البروتين تعزز الحماية بشكل ملحوظ

تغيرت النتائج عندما جمع الباحثون بين عدة بروتينات من عائلة FETUA؛ إذ كانت هذه الخلائط أكثر فاعلية بكثير في كبح التأثيرات الضارة للسم مقارنة بالبروتينات الفردية وحدها.

ويُعد العثور على أفضل التوليفات أمراً معقداً لأن سم الثعابين مركب بشكل غير عادي؛ إذ يمكن أن يحتوي السم الواحد على نحو 100 بروتين سام تنتمي إلى عائلات بروتينية متعددة، كما تختلف تركيبة السم من نوع ثعبان إلى آخر.

وقال Carroll: "المكونات موجودة، كل ما علينا فعله هو مواصلة اختبار خلائط متنوعة".

وفي التجارب المعملية، كانت التوليفات المحسنة من البروتينات أكثر فاعلية بنحو 10 أضعاف مقارنة بمضاد سموم الأفاعي المجلجلة الحالي المشتق من الأغنام. ونجحت الخلائط في تحييد التأثيرات المميتة لسم الأفعى المجلجلة تماماً، ووفرت أيضاً حماية واسعة ضد سموم أنواع متعددة من الأفاعي، بما في ذلك أنواع تفصل بينها ملايين السنين من التطور.

وأوضح Carroll: "إن حقيقة الحفاظ على أجزاء من هذه المثبطات بشكل مثالي على مدى 50 مليون سنة من تطور الثعابين توضح مدى خطورة هذا التهديد على هذه الحيوانات"، مشيراً إلى أن كيفية تسمم الثعابين ذاتياً — سواء كان ذلك من خلال أنسجة الفم أثناء اللدغ، أو عن طريق أكل فرائس مسمومة، أو من خلال الافتراس الذاتي، أو كل ما سبق — ليست مفهومة جيداً بعد.

نحو جيل جديد من مضادات السموم

ركزت الدراسة الحالية على إنزيمات الميتالوبروتينيز، وهي عائلة مهمة من سموم الثعابين. ويستخدم الباحثون الآن الاستراتيجية العامة نفسها لاستهداف عائلات السموم الأخرى.

وقال Carroll: "نحن نقترب بشكل ملحوظ من التوصل إلى حلول فعالة لعائلات السموم الثلاث الرئيسية في الأفاعي. إن ما تعلمناه هنا، إلى جانب الأبحاث التي نجريها حالياً، يمنحنا ثقة حقيقية في أن مضادات السموم المؤتلفة [المصنعة معملياً] والقائمة على الطبيعة باتت في المتناول".

ويتوقع Carroll أن تكون التطبيقات التجارية الأولى لـ "مضاد السموم الطبيعي" في الطب البيطري، مع إمكانية توفير علاجات للدغات الثعابين للبشر في وقت لاحق.

ويتطلع إلى مضادات سموم مستقبلية تحمي من نطاق أوسع من السموم، وتكون في الوقت نفسه أكثر أماناً وأقل تكلفة وأسهل في التصنيع على نطاق واسع مقارنة بالعديد من العلاجات الحالية.

وأضاف Carroll: "يمكننا تصنيع كميات هائلة تملأ عربات القطارات من هذه المادة والمساعدة في حل مشكلة صحية عالمية كبرى. لقد جاءت العديد من أهم أدويتنا من الطبيعة، ويسعدني أن مكونات مضاد سموم أفضل من المنتجات التجارية كانت موجودة في هذه الثعابين طوال الوقت".

وإلى جانب Carroll، ضم فريق باحثي UMD المشاركين كلاً من Fiona Ukken وYetunde Ayinuola، المتخصصتين الزائرتين في قسم البيولوجيا.

تم تمويل البحث من قبل Howard Hughes Medical Institute وViper Resource Center (المنحة رقم P40OD01960-22). لا تعكس هذه المقالة بالضرورة آراء هذه المنظمات.

• مواضيع ذات صلة: الصحة والطب | علم الأدوية

• النباتات والحيوانات: أنواع جديدة

• مصطلحات ذات صلة: ثعبان الرباط

• ذيفان الوشيقية (علاج تجميلي)

المواد مقدمة من University of Maryland. ملاحظة: قد يتم تعديل المحتوى من حيث الأسلوب والطول.

• Sean B. Carroll, Fiona P. Ukken, Yetunde A. Ayinuola, Luis Escalona, Montamas Suntravat, Elda E. Sanchez. Nature’s antivenom: Combinations of conserved rattlesnake serum metalloproteinase inhibitors block the lethal action of viper venoms . Proceedings of the National Academy of Sciences , 2026; 123 (32) DOI: 10.1073/pnas.2612168123

عمر والدتك قد يترك بصمة بيولوجية تدوم لأجيال

اضطراب هرموني خفي قد يكون وراء ملايين حالات ارتفاع ضغط الدم

الحمض النووي يحل لغزاً عمره 166 عاماً من بعثة فرانكلين المنكوبة

معدل تكرار ممارسة الرياضة قد يكون أهم للصحة النفسية من شدة التمارين

• 1,200 دليل جيني لفهم الشخصية

• ارتباط عقار Ozempic بفوائد للصحة النفسية

• العثور على ديناصور عملاق جديد في البرازيل

• نظرية الجاذبية لآينشتاين تجتاز اختباراً كمومياً

• "الفهد" الأمريكي لم يكن فهداً في الواقع

• أدوية الستاتين قد تقلل من خطر الإصابة بالخرف

• قرد نادر يضع مولوده بعد عملية جراحية

• الحب قد يتبع قواعد رياضية خفية

• الجندي الذي دفن ذراعه بنفسه

• ميكروبيوم الأمعاء لديك قد يكون معدياً

ابقَ على اطلاع مع النشرة البريدية المجانية لـ ScienceDaily، والتي تُحدّث يومياً وأسبوعياً. أو تصفح موجزات الأخبار عبر قارئ RSS الخاص بك:

تابع آخر الأخبار من ScienceDaily عبر شبكات التواصل الاجتماعي:

أخبرنا برأيك في ScienceDaily -- نرحب بالتعليقات الإيجابية والسلبية على حد سواء. هل تواجه أي مشاكل في استخدام الموقع؟ هل لديك أسئلة؟