Au Brésil, un groupe de chercheurs de l’Université fédérale de São Paulo (UNIFESP) et du Butantan Institute a développé une nouvelle version du sérum antibothropique qui est trois fois plus efficace que la version actuellement utilisée pour traiter l’envevenation par les serpents du genre Bothrops, le Jararaca (B. Jararaca) étant le plus commun.
L’étude est publiée dans le Journal of Proteome Research.
« Nous avons combiné des techniques classiques avec les plus modernes pour quantifier et augmenter les protéines qui neutralisent le venin, ainsi que la réduction d’autres molécules qui peuvent provoquer des effets secondaires. En conséquence, nous avons obtenu un sérum avec une action accrue même en plus petite quantité » et coordinateur Alexandre de l’étude.
Les sérums antibisonnés pour lutter contre l’intoxication aux serpents sont produits depuis plus de cent ans. Une dose sublétale de venin est injectée dans de grands animaux tels que les chevaux. Le système immunitaire de l’animal produit alors des anticorps contre les toxines présentes dans le venin.
Après quelques jours, des doses du sang enrichi les anticorps sont prises de l’animal, transformées et purifiées. Le produit résultant est appelé sérum hétérologue, le seul traitement scientifiquement prouvé pour l’intoxication au serpent.
Cependant, tous les composants du sérum ne sont pas des anticorps qui neutralisent le venin. Des études d’autres groupes indiquent que seulement 10% et 40% de la composition des sérums anti-serpents correspond aux protéines qui ciblent les toxines de serpent.
Par conséquent, l’une des premières étapes prises par le groupe de Tashima a été de quantifier ces protéines dans le sérum antibothrope standard. En utilisant des techniques telles que la chromatographie d’affinité, la résonance du plasmon de surface et la spectrométrie de masse, les chercheurs ont constaté que seulement 27,8% des composants sériques interagissent avec les toxines dans le venin de Jararaca.
D’autres anticorps non spécifiques représentent une grande partie des 72,2% restants du sérum. La deuxième protéine la plus abondante, représentant 8,6% de la composition, était l’albumine de cheval.
Bien qu’il remporte un certain nombre de fonctions importantes chez les mammifères, l’albumine d’une espèce peut déclencher une réponse exacerbée lorsqu’elle entre en contact avec le système immunitaire d’une autre espèce.
« Bien que les progrès de la purification aient considérablement réduit l’incidence des effets indésirables, ils sont toujours signalés dans 5% à 57% des cas. La plupart d’entre eux sont dus à la réponse immunitaire aux protéines de chevaux telles que l’albumine », explique Tashima.
Version améliorée
Les chercheurs ont ensuite soumis le sérum antibothrope standard à une nouvelle phase de purification. En utilisant la chromatographie dite d’affinité, les anticorps qui se lient au venin ont été conservés.
Le nouveau sérum a ensuite été analysé en utilisant les mêmes techniques que le sérum traditionnel. La version améliorée avait 87% en moins d’albumine, tandis que d’autres protéines ont été réduites entre 37% et 83%.
L’analyse fonctionnelle a montré que le nouveau sérum avait une affinité 2,9 fois plus élevée pour les toxines dans le venin. De plus, les souris empoisonnées traitées avec le nouveau sérum nécessitaient une dose inférieure de 2,8 fois pour contenir les toxines.
« Cela suggère que le sérum amélioré a augmenté la puissance, nécessitant moins de sérum pour lutter contre la même dose de poison. » Ceci, avec le fait qu’il a moins de protéines de cheval, est un facteur qui pourrait réduire les chances d’effets indésirables « , explique Tassia Chiarelli, première auteur de l’étude, réalisée au cours de sa maîtrise à EPM-Unifsp.
Les technologies utilisées dans ce stade de purification existent déjà et sont largement utilisées dans la fabrication d’autres biopharmaceutiques. Cependant, les étapes de recherche clinique et réglementaire doivent encore être achevées avant que les résultats de la recherche puissent être traduits dans un nouveau produit.
Un autre facteur à l’horizon est le développement de nouvelles technologies pour traiter l’intoxication au serpent, telles que les anticorps monoclonaux. Il s’agit précisément de la production d’anticorps spécifiques contre les toxines. Par exemple, les anticorps monoclonaux contre le SRAS-CoV-2, le virus qui provoque Covid-19, sont déjà sur le marché.
« Les innovations que nous constatons déjà conduiront probablement à de nouveaux traitements à l’avenir. Cependant, nous sommes conscients du temps et du coût de ces innovations, ce qui devrait signifier que le sérum hétérologue sera utilisé pendant longtemps », conclut le chercheur.
Les estimations mondiales mettent le nombre d’empoisonnements de morsures de serpent dans plus de 5 millions de cas par an, avec plus de 100 000 décès et 400 000 personnes handicapées. La plupart des victimes sont de jeunes travailleurs ruraux et des enfants de communautés pauvres.
En 2017, l’Organisation mondiale de la santé (OMS) a rétabli l’empoisonnement aux serpents dans sa liste de maladies tropicales négligées, un groupe de maladies qui affectent principalement les pauvres et reçoivent peu d’attention de l’industrie pharmaceutique.
La réintégration est une incitation pour l’OMS lui-même, les gouvernements et les fondations humanitaires à fournir des ressources aux ONG, aux groupes de recherche et à d’autres organisations axées sur la réduction de la morbidité et de la mortalité attribuables au problème.
