“终结”首个诺贝尔医学奖的白喉疗法问世

白喉治疗始于19世纪，通过向马体内注射白喉毒素来提取相应的抗体。照片来源:JEAN-LOUPCHARMET/SCIENCESOURCE

如果你不幸患有白喉，这是一种由白喉杆菌产生的毒素引起的呼吸道感染，你生存的希望来自于19世纪发展起来的抗体，这种抗体依赖于向马体内注射白喉毒素。当时，这是一个意义深远的突破。它的发现者德国生理学家埃米尔·冯·贝林获得了第一个诺贝尔生理医学奖。然而，如今，这种治疗方法被广泛认为已经过时。考虑到动物在生产和提取抗毒素过程中可能遭受的不人道待遇(毒素本身不会对马造成严重伤害)，有些人甚至认为这种方法非常残忍。

几天前，根据《科学》杂志的报道，一群由动物福利组织资助的科学家给动物带来了好消息。他们利用实验室培养的细胞产生人类抗体，这种抗体最终可以取代马血清中产生的抗体。

研究表明，这些新抗体中的一些可以保护豚鼠免受皮下注射的白喉毒素的侵害。科学家希望下一步可以进行人体试验。

"这是一项寻找马血清替代品的伟大工作."马克·克莱默说。他在大众生物制品公司工作，这是美国麻省大学医学院的一个非盈利组织，他的团队也在开发一种制造白喉抗毒素的“无马”方法。

白喉在19世纪曾被称为“杀死天使”，全世界每年都有成千上万的儿童死于白喉。

白喉杆菌通过产生毒素杀死细胞，导致呼吸道死亡组织形成致密的灰白色膜。一般来说，通过接种灭活毒素疫苗，病例数可减少到每年几千例。从马血中提取的抗毒素血清仍然是除抗生素之外的标准治疗药物。

然而，现在很少有抗血清生产商。即使有，每批抗血清的质量可能“因马而异”

除了生产设施对马的不人道待遇之外，抗血清还有另一个缺陷:在高达5%的病例中，患者的免疫系统会对马的抗体产生反应，这种危及生命的副作用被称为“血吸虫病”。

由于上述原因，由许多国家建立的国际动物治疗联盟为替代项目的研究和开发提供了资金。

2016年，德国不伦瑞克理工大学的迈克尔·赫斯特(Michael Hust)利用部分资金，通过现在流行的“噬菌体展示”技术(一种将外源肽或蛋白基因与表面噬菌体特异性蛋白基因融合的新技术)，对人类白喉毒素抗体进行了研究。

该小组让三名受试者接种标准白喉疫苗。一周后，收集血液中产生抗体的免疫细胞并分离抗体基因。之后，它被转移到被病毒感染的噬菌体中，并建立了数百万个噬菌体文库，其中每个噬菌体在其表面展示不同的抗体。然后，他们选择了与白喉毒素结合最紧密的抗体，并测试了其对细胞培养和豚鼠白喉毒素的活性。

研究人员发现，即使是最好的抗体也不能单独保护动物免受白喉毒素的侵害，但是结合两三种抗体就能做到这一点。科学家在1月17日发表在《科学报告》上的一篇论文中写道:“这里描述的抗体是有希望的候选物(取代马的抗血清)。”

然而，这些抗体必须在人体内进行测试，这一过程将花费数年时间和数百万美元。鉴于白喉病例罕见，企业过去对白喉不感兴趣。休斯顿承认“进一步的研究是一个挑战”。

相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.aba9484