In questo articolo Indice dei contenuti 3 sezioni
La resistenza dei serpenti al proprio veleno potrebbe cambiare il modo in cui vengono prodotti gli antidoti, un settore rimasto praticamente fermo da più di cento anni. Ogni anno oltre 1,7 milioni di persone nel mondo hanno problemi di salute causati dal morso di serpenti velenosi e circa 100.000 non sopravvivono. Molti di questi casi avvengono in zone rurali, dove trovare un antidoto efficace è difficile quando non impossibile.
Il metodo di produzione attuale è quello messo a punto nell’Ottocento e da allora è cambiato poco: si inietta il veleno in animali di grossa taglia, come i cavalli, e dagli anticorpi che questi sviluppano si ricavano le antitossine. Costoso, complicato, con un’efficacia che varia a seconda della specie di serpente e con il rischio di reazioni immunitarie serie come l’anafilassi e la malattia da siero. Un limite noto da decenni, mai davvero superato.
Le proteine FETUA e il meccanismo nascosto nel sangue dei crotali
Un gruppo di ricerca guidato dall’Università del Maryland e dalla Texas A&M University di Kingsville ha scelto un’altra strada, partendo da un dettaglio curioso: i serpenti a sonagli e altri viperidi tollerano il proprio veleno. Che fossero resistenti si sapeva da oltre un secolo, ma il meccanismo alla base è rimasto un mistero per lungo tempo. “Il problema con cui abbiamo fatto i conti per decenni era già stato risolto dalla natura”, spiega Sean B. Carroll, professore all’Università del Maryland e coordinatore della ricerca. “Si tratta di un prodotto evolutivo che i serpenti hanno sviluppato per proteggersi quando si espongono al proprio veleno”.
Nel 2022 Carroll e il suo gruppo avevano individuato nel sangue del crotalo diamantino occidentale una proteina battezzata FETUA-3, capace di inibire l’attività della metalloproteinasi, un enzima presente nel veleno. Il sospetto era che servisse a proteggere l’animale da emorragie e danni ai tessuti. Il nuovo studio ha analizzato una per una le funzioni di cinque proteine FETUA diverse, scoprendo che ognuna fa un lavoro suo: una blocca il sanguinamento, un’altra spegne l’attività enzimatica delle tossine.
Nei test di laboratorio sui topi, FETUA-2 da sola ha soppresso completamente il sanguinamento, ma nessuna delle proteine, presa singolarmente, è riuscita a evitare del tutto gli effetti letali. La combinazione di FETUA-2 e FETUA-3, invece, ha neutralizzato per intero il veleno del crotalo diamantino occidentale. Aggiungendo anche FETUA-5, la quantità necessaria per neutralizzare la tossina è scesa a circa un decimo di quella richiesta da un antidoto commerciale ricavato dalle pecore.
Un’efficacia che attraversa 50 milioni di anni di evoluzione
Il dato più interessante riguarda l’ampiezza dell’effetto protettivo, che non si limita al crotalo diamantino occidentale. I ricercatori hanno osservato una prevenzione parziale o totale degli effetti letali anche con il veleno della vipera malese, del crotalo centenario e del serpente dai denti a sega, specie evolutivamente molto lontane tra loro. La combinazione di proteine FETUA necessaria cambia da specie a specie, ma il meccanismo di inibizione delle metalloproteinasi sembra comune a tutte.
“Il fatto che alcuni di questi inibitori si siano conservati alla perfezione durante 50 milioni di anni di evoluzione dei serpenti dice molto su quanto fosse reale il rischio di esposizione al proprio veleno per questi animali”, osserva Carroll. Resta poco chiaro come i serpenti velenosi entrino in contatto con la propria tossina: attraverso il tessuto orale durante il morso, cacciando prede velenose oppure per cannibalismo.
Un veleno di serpente può contenere fino a 100 proteine tossiche diverse, con una composizione che varia enormemente tra le specie. Trovare la combinazione più efficace di proteine FETUA è quindi un lavoro lungo, fatto di prove ripetute. “Abbiamo già gli ingredienti, ora si tratta solo di continuare a testare combinazioni diverse”, dice Carroll.
Prima gli animali, poi le persone
La portata del risultato sta nella possibilità di produrre artificialmente una proteina ricombinante a partire da un inibitore naturale sviluppato dai serpenti stessi, materiale per una nuova antitossina che non dipenda più dagli anticorpi di animali di grossa taglia. Serve poco prodotto per neutralizzare la tossina e l’efficacia si estende a più specie.
Un limite però c’è: negli esperimenti proteina e tossina sono state somministrate premiscelate, quindi non è ancora dimostrato che la somministrazione dopo un morso possa salvare vite. Il gruppo sta verificando se la stessa strategia funzioni con altre famiglie di proteine tossiche. “Siamo vicini a trovare soluzioni efficaci per le tre principali famiglie di tossine dei viperidi”, afferma Elda Sánchez, che ha guidato il gruppo di ricerca alla Texas A&M University di Kingsville. Secondo Carroll queste antitossine naturali arriveranno prima sul mercato veterinario e solo dopo nel trattamento dei morsi negli esseri umani, con una nuova generazione di antidoti più sicura, più economica e più facile da produrre su larga scala.
