Science Translational Medicine:1克就能毒死百万人,世界最强毒药肉毒素,有解药了!

2021-01-08 生物世界 Bio生物世界

肉毒杆菌毒素,简称肉毒素,是由致命的肉毒杆菌在繁殖过程中所产生的一种神经毒素蛋白,是迄今为止发现的毒性最强的生物毒素,肉毒素对人类的致死剂量是1钠克/千克体重。

肉毒杆菌毒素,简称肉毒素,是由致命的肉毒杆菌在繁殖过程中所产生的一种神经毒素蛋白,是迄今为止发现的毒性最强的生物毒素,肉毒素对人类的致死剂量是1钠克/千克体重,也就是说,1克肉毒素能够毒死200万个50公斤体重的人。

由于肉毒素能使肌肉暂时麻痹,医学界原先将肉毒素用于治疗面部痉挛和其他肌肉运动紊乱症。治疗过程中发现,肉毒素在消除皱纹方面有着异乎寻常的功能,因此,现在注射肉毒素除皱的微整形风靡全球。

肉毒素会在保存不当的食物、受感染的伤口中生在的细菌中出现,但肉毒素中毒很少见,每年记录在案的不到200例。但随着肉毒素整容的风靡,也可能会出现操作失误导致中毒,而且,由于肉毒素极其强大的毒性,因此还可被用作生化武器。

目前的治疗治疗肉毒素中毒的方法是抗体鸡尾酒疗法,该疗法可以使血液中的毒素失活,但这些抗体不能进入神经,当中毒症状出现时,一些毒素已经进入神经,抗体已经无法触及,中毒者会出现持续性神经阻滞和肌肉麻痹,必须依赖重症监护和呼吸机才能生存,治疗费用非常昂贵,一旦出现大规模爆发,将会使医疗系统崩溃。

2021年1月6日,Science 子刊 Science Translational Medicine 同期发表了两篇来自不同团队的研究肉毒素解药的论文。两个研究团队各自开发了类似的方法,将能够中和肉毒素的抗体与改造修饰后的肉毒素组成融合蛋白,这种融合蛋白能够更好地进入神经,从而清除之前无法触及的神经内的肉毒素。

使用这种方法,研究团队成功拯救了肉毒素中毒的小鼠、豚鼠以及猴子,这种方法如果在人体同样有效的话,将会是第一个逆转细胞内毒素麻痹作用的药物,从而使中毒者不再需要呼吸机生存。

来自纽约大学和波士顿儿童医院的两个研究团队,使用了一种巧妙的方法,能够让中和肉毒素的抗体成功进入神经细胞。研究团队对肉毒素进行了改造修饰,改造后的肉毒素不再具有致死毒性,而且能够更好地进入神经细胞。

然后研究团队将来自羊驼的纳米抗体与修饰过的肉毒素结合,这种改造修饰的肉毒素,就像是“特洛伊木马”。将治疗用的纳米抗体带入神经,然后纳米抗体快速中和肉毒素。

两个研究团队分别在小鼠、豚鼠、猴子上测试了这种方法的治疗效果,治疗效果明显。其中,6只肉毒素中毒的猴子,在接受该方法治疗后成功存活,而7只未接受治疗的猴子都没能活过3.5天。

据悉,这两个研究团队都在寻求美国食品药品监督管理局(FDA)对该疗法的批准,由于在人体测试剧毒毒素解药功效不符合道德标准,可以基于动物实验结果授权该药物,但这必然要经历更加漫长而又艰难的历程,但好在,这两项研究已经是一个很好的开端。

原始出处:

[1]Patrick M. McNutt,Edwin J. Vazquez-Cintron,Luis Tenezaca,et al.Neuronal delivery of antibodies has therapeutic effects in animal models of botulism.Science Translational Medicine  06 Jan 2021:
Vol. 13, Issue 575, eabd7789DOI: 10.1126/scitranslmed.abd7789

[2]Shin-Ichiro Miyashita,Jie Zhang,Sicai Zhang,et al.Delivery of single-domain antibodies into neurons using a chimeric toxin–based platform is therapeutic in mouse models of botulism. Science Translational Medicine  06 Jan 2021:Vol. 13, Issue 575, eaaz4197DOI: 10.1126/scitranslmed.aaz4197

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