Científicas diseñan anticuerpos humanos que neutralizan el veneno de la viuda negra
La picadura de la viuda negra mediterránea puede ser peligrosa, especialmente para niños y ancianos, y se combate con sueros de anticuerpos derivados de caballos. Este método, sin embargo, no es del todo seguro. Ahora, un equipo de investigación ha obtenido anticuerpos totalmente humanos que pueden neutralizar la toxina de esta araña.
Por Deborah Pirchner
Ejemplar de viuda negra mediterránea. Cortesía: Roadsidepictures/Flickr, licensed under CC BY-NC 2.0.
Las picaduras de la viuda negra pueden causar una enfermedad grave, que se puede tratar con sueros de anticuerpos derivados de caballos. Este método, sin embargo, no es del todo seguro. Para mejorar el antídoto, los investigadores de Alemania han generado anticuerpos totalmente humanos que pueden neutralizar la alfa-latrotoxina. Este es uno de los principales componentes del veneno de las arañas del género Latrodectus, que incluye especies como la viuda negra mediterránea (Latrodectus tredecimguttatus) y otras arañas viuda negra.
Estos anticuerpos podrían proporcionar un suministro ilimitado de un antídoto de calidad y eficacia constantes contra el latrodectismo, el término médico utilizado para describir el cuadro clínico resultante de la picadura de una araña del género Latrodectus: solor agudo y localizado, espasmos musculares y rigidez, sudoración, taquicardia, hipertensión, dificultad para respirar, náuseas, vómitos, temblores, fiebre y fatiga extrema.
Se necesitan pruebas preclínicas y clínicas antes de que los nuevos anticuerpos puedan usarse en la práctica, según los investigadores.
Debido al cambio climático, las viudas negras mediterráneas han ido ampliando su hábitat
Hay varios tipos de araña viuda, como las variedades negra, roja y parda de América del Norte y del Sur, la araña australiana de espalda roja y varias especies de araña botón que habitan en Sudáfrica. En Europa, la Latrodectus tredecimguttatus habita la región mediterránea, pero recientemente y debido al cambio climático, las viudas negras mediterráneas han ido ampliando su hábitat.
Ahora, para tratar las picaduras de la viuda negra los anticuerpos derivados de caballos podrían dejar paso a anticuerpos totalmente humanos. "Por primera vez, presentamos anticuerpos humanos que muestran la neutralización del veneno de la araña viuda negra en un ensayo basado en células —dice el profesor Michael Hust, biólogo de la Universidad Técnica de Braunschweig, en Alemania, y autor principal del estudio publicado en la revista Frontiers in Immunology. Y añade—: Este es el primer paso para reemplazar los sueros de caballo que todavía se usan para tratar los síntomas graves después de una picadura de araña viuda negra".
Hembra de Latrodectus tredecimguttatus, viuda negra europea. Crédito: UniKork~commonswiki
Muchos pacientes mordidos por viudas negras no reciben tratamiento completo porque el antídoto está hecho de proteínas derivadas de caballos que son extrañas al cuerpo humano y pueden causar efectos secundarios indeseables. Entre ellos, se encuentran la enfermedad del suero, una reacción a las proteínas de los antisueros derivados de fuentes animales no humanas y una reacción alérgica grave.
El antídoto disponible también es una mezcla indefinida de anticuerpos que varía de un lote a otro. A pesar de estas deficiencias, este antídoto es la opción de tratamiento más eficiente disponible en este momento para neutralizar los efectos de la toxina. La alfa-latrotoxina actúa estimulando la liberación masiva de neurotransmisores en las sinapsis nerviosas. Se une a receptores específicos en las células nerviosas presinápticas y provoca la apertura de canales de calcio en la membrana celular. Esto lleva a un aumento en la entrada de iones de calcio en la célula, lo que a su vez desencadena la liberación excesiva de neurotransmisores, como el acetilcolina, la norepinefrina y el GABA (ácido gamma-aminobutírico).
La liberación descontrolada de neurotransmisores puede causar varios síntomas neurológicos y autonómicos graves. Entre ellos se incluyen dolor agudo, espasmos musculares, sudoración excesiva y alteraciones en la presión arterial. En casos severos, la exposición a la alfa-latrotoxina puede llevar a complicaciones serias como parálisis y, raramente, la muerte, especialmente si no se trata adecuadamente.
A la pesca de anticuerpos
"Nos propusimos sustituir los sueros de caballo por anticuerpos humanos recombinantes para obtener un producto mejor para los pacientes y evitar el uso de caballos para la producción de suero —explica Hust. Para ello, los científicos utilizaron una tecnica in vitro denominado antibody phage display. Y añade—: Este método utiliza colecciones genéticas extremadamente diversas de más de 10.000 millones de anticuerpos diferentes. A partir de esta gran diversidad de anticuerpos, la técnica de laboratorio phage display puede pescar anticuerpos capaces de unirse a la diana deseada, en este caso la toxina".
La phage display permite estudiar las interacciones proteína-proteína, proteína-péptido y proteína-ADN que utiliza bacteriófagos —virus que infectan bacterias— para conectar proteínas con la información genética que las codifica.
Los anticuerpos diseñados de este modo pueden reproducirse con la misma calidad una y otra vez porque se conoce la secuencia de ADN del anticuerpo humano. Además, podrían mejorar el bienestar animal, ya que no es necesario inmunizar y sacar sangre a los caballos para producir antitoxinas contra la viuda negra.
Antídotos contra todas las viudas
Lo que el equipo de Hust consiguió son anticuerpos candidatos que pueden utilizarse para el desarrollo de anticuerpos terapéuticos. 45 de los 75 anticuerpos generados mostraron neutralización in vitro de la alfa-latrotoxina. Un anticuerpo, llamado MRU44-4-A1, mostró una neutralización extraordinariamente alta.
Sin embargo, lo que sorprendió a los investigadores fue que solo dos de los anticuerpos resultaron eficaces contra el veneno de otras variedades de viudas. "Para desarrollar un tratamiento potencial contra todas las latrotoxinas, y no únicamente contra la toxina de la viuda negra europea, necesitaríamos anticuerpos de reacción cruzada aún mejores", señala Hust. Los investigadores también señalaron que son necesarios más pasos preclínicos para evaluar la eficacia de los anticuerpos antes de iniciar los ensayos clínicos.
"En otro proyecto, hemos demostrado que podemos desarrollar anticuerpos humanos para tratar la difteria que son efectivos en estudios in vivo. Tenemos la intención de tomar las mismas medidas para los anticuerpos antiofídicos de la viuda negra —explica Hust. Y concluye—: Esto es especialmente importante porque con la invasión de las arañas a nuevos hábitats, la incidencia del latrodectismo y la necesidad de alternativas terapéuticas podrían aumentar en los próximos años".
Información facilitada por Frontiers -Adaptación: Enrique Coperías / RexMolón Producciones
Fuente: Michael Hust et al. Human antibodies neutralizing the alpha-latrotoxin of the European black widow. Frontiers in Immunology (2024). DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2024.1407398
