Pesquisadores da Universidade de Maryland identificaram uma nova maneira promissora de tratar picadas de cobras venenosas, recorrendo às defesas naturais das próprias cobras. Sua abordagem usa proteínas bloqueadoras de veneno que as cascavéis ocidentais desenvolvem para se protegerem do veneno.
Ao combinar proteínas específicas encontradas no sangue da cascavel, os pesquisadores alcançaram uma proteção invulgarmente forte contra o veneno de várias espécies perigosas de cobras.
O estudo foi liderado pelo renomado professor universitário de biologia, Sean B. Carroll, e foi publicado em Anais da Academia Nacional de Ciências. As descobertas podem ajudar os investigadores a desenvolver antivenenos mais poderosos para picadas de cobra mortais, que continuam a ser uma grande ameaça à saúde em algumas áreas do mundo.
“Esta é uma daquelas grandes histórias em que a natureza já resolveu um problema com o qual lutamos há décadas”, disse Carroll, que também ocupa a cátedra Andrew e Mary Ballow e Nicholas e Susan Simon na UMD.
desafio global da picada de cobra
A picada de cobra é considerada uma das doenças tropicais mais negligenciadas do mundo. De acordo com a Organização Mundial de Saúde, as cobras venenosas matam cerca de 80.000 a 140.000 pessoas todos os anos, enquanto centenas de milhares de sobreviventes sofrem incapacidades permanentes. Muitas das pessoas afectadas vivem em zonas rurais onde pode ser difícil obter um antiveneno eficaz.
Os antivenenos atuais salvam vidas, mas também apresentam grandes desvantagens. Eles são normalmente produzidos expondo animais de grande porte ao veneno de cobra e, em seguida, coletando os anticorpos produzidos por esses animais. A fabricação desses tratamentos pode ser cara, sua qualidade e eficácia podem variar e podem não funcionar igualmente bem contra as diversas toxinas encontradas no veneno de diferentes espécies de cobras. Eles também podem causar reações imunológicas graves.
Essas limitações inspiraram os cientistas a encontrar alternativas melhores. Nesse caso, os pesquisadores recorreram às próprias cobras em busca de pistas.
“Há 100 anos sabemos, através de evidências anedóticas, que as víboras são resistentes ao seu próprio veneno”, disse Carroll. “Mas por muito tempo ninguém sabia o que realmente circulava em seu sangue e que os protegia.”
Uma defesa natural escondida no sangue da cascavel
Em 2022, o laboratório de Carroll encontrou parte da resposta: uma proteína chamada FETUA-3. Os pesquisadores descobriram que ele poderia bloquear a atividade de várias toxinas metaloproteinases encontradas no veneno da cascavel ocidental. Também pode ligar e bloquear toxinas do veneno de muitas outras espécies de cascavéis.
“Essa foi a maneira que a evolução encontrou para as cobras se protegerem do autoenvenenamento acidental”, disse ele, fazendo uma pergunta complementar. “Por que confiar nos anticorpos de um cavalo quando a natureza colocou um antídoto eficaz na cobra?”
Para a nova pesquisa, coautores, incluindo Alda Sanchez, diretora do Centro Nacional de Pesquisa de Toxinas Naturais da Texas A&M University-Kingsville, examinaram como cada proteína FETUA contribui para a resistência ao veneno.
A equipe descobriu que proteínas individuais poderiam neutralizar alguns dos efeitos do veneno. Por exemplo, um pode reduzir o sangramento, enquanto outro pode interferir na atividade enzimática. No entanto, nenhuma proteína FETUA por si só foi capaz de prevenir completamente a morte por picadas venenosas.
A combinação de proteínas aumenta dramaticamente a proteção
Os resultados mudaram quando os investigadores combinaram várias proteínas FETUA. Estas misturas foram muito mais eficazes na prevenção dos efeitos nocivos do veneno do que as proteínas individuais sozinhas.
Encontrar a melhor combinação é complicado porque o veneno de cobra é excepcionalmente complexo. Um único veneno pode conter até 100 proteínas pertencentes a múltiplas famílias de proteínas, e a composição do veneno varia de uma espécie de cobra para outra.
“Os ingredientes estão aí”, disse Carroll. “Só precisamos continuar testando combinações diferentes.”
Em experimentos de laboratório, a combinação otimizada de proteínas foi aproximadamente 10 vezes mais potente do que o atual antiveneno de cascavel derivado de ovelhas. A mistura neutralizou completamente os efeitos letais do veneno da cascavel e também proporcionou ampla proteção contra o veneno de muitas espécies de víboras, incluindo espécies separadas por milhões de anos de evolução.
“O facto de partes destes constritores terem sido completamente conservados ao longo de 50 milhões de anos de evolução das cobras diz-nos o risco real que representa para estes animais”, disse Carroll, observando que a forma como as cobras se envenenam, seja através do tecido da boca durante uma mordida, comendo presas envenenadas, através do canibalismo ou através de todas as opções acima, não é bem compreendida.
Rumo a uma nova geração de antiveneno
O presente estudo concentra-se nas metaloproteinases, uma importante família de toxinas tóxicas. Os pesquisadores estão agora usando a mesma estratégia geral para atingir outras famílias de venenos.
“Estamos chegando muito perto de soluções eficazes para as três principais famílias de venenos de víboras”, disse Carroll. “O que aprendemos aqui, combinado com a pesquisa que estamos fazendo agora, nos dá uma confiança real de que os antivenenos recombinantes (fabricados em laboratório) baseados na natureza estão ao nosso alcance.”
Carroll espera que a primeira aplicação comercial do “veneno da natureza” possa ser na medicina veterinária, com possivelmente o tratamento de picadas de cobra em humanos.
Ele prevê futuros antivenenos que protejam contra uma ampla gama de venenos, ao mesmo tempo que são mais seguros, menos dispendiosos e mais fáceis de produzir em massa do que muitos tratamentos atuais.
“Podemos fazer com que os vagões valham a pena com essas coisas e ajudar a resolver um enorme problema de saúde global”, disse Carroll. “Muitos de nossos medicamentos mais importantes vêm da natureza. Fico feliz que os componentes dos antivenenos, melhores do que os antivenenos comerciais, sempre estiveram nessas cobras.”
Junto com Carroll, os co-autores da UMD incluíram os especialistas visitantes Fiona Ukken e Yetunde Ayinuola do Departamento de Biologia.
A pesquisa foi financiada pelo Howard Hughes Medical Institute e pelo Viper Resource Center (concessão #P40OD01960-22). Este artigo não reflete necessariamente as opiniões dessas organizações.
