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Ein Biss der Königskobra kann tödlich sein.

Medizin

Kobragift entschlüsselt

Forscher schaffen die Basis für ein breit wirksames Gegenmittel.

Übelkeit, Kopfschmerzen, Schwindel, Lähmungen: Millionen Menschen werden jedes Jahr von Giftschlangen gebissen – mit gravierenden Folgen: Mehr als 100 000 Bissopfer sterben laut Weltgesundheitsorganisation (WHO) jährlich an dem Gift, bis zu 500 000 weitere erleiden bleibende Schäden wie etwa Sehverlust oder Amputationen von Gliedmaßen. Das liegt vor allem daran, dass Gegenmittel oft nicht verfügbar sind, aber auch, dass die Zusammensetzung der Schlangengifte nicht genau bekannt ist. Nun hat ein internationales Forscherteam die Toxine der Südasiatischen Kobra anhand ihres Erbguts bis ins Detail analysiert. Die Resultate könnten nicht nur die Entwicklung synthetischer Antikörper gegen Schlangengifte ermöglichen sondern auch Medikamente gegen diverse Erkrankungen.

Von den mehr als 3000 Schlangenarten seien über 600 giftig, schreibt das Team um den Molekularbiologen Somasekar Seshagiri vom kalifornischen Biotechnologie-Unternehmen Genentech im Fachblatt „Nature Genetics“. Die weitaus meisten Todesfälle durch Schlangenbisse gibt es in Asien. Allein in Indien sterben mehr als 46 000 Menschen pro Jahr an Schlangenbissen, vor allem durch vier hochgiftige Arten: die Kettenviper, die Gemeine Sandrasselotter, der Gewöhnliche Krait und die auch Brillenschlange genannte Südasiatische Kobra.

Ein Problem ist, dass Gegengifte sehr teuer und oft nicht verfügbar sind – vor allem in ländlichen Regionen, wo die meisten Menschen gebissen werden. Solche Antivenome werden derzeit hergestellt, indem man etwa Pferden Schlangengift verabreicht und dann aus dem Blutserum der Tiere Antikörper isoliert. Ein zweites Problem ist, dass die genaue Zusammensetzung der Gifte, die selbst innerhalb einer Art variieren kann, bislang nur wenig bekannt ist.

Um dies zu ändern, entschlüsselten die Forscher nun das Erbgut der Südasiatischen Kobra, wobei sie sich auf jene Gene konzentrierten, die mit den Giftdrüsen in Zusammenhang stehen. Der dort gebildete Giftcocktail schädigt unter anderem Nerven, Zellen und Gewebe, Herz und Blutkörperchen. Bislang analysierte man Schlangengifte per Massenspektrometrie auf Proteine.

Mit ihrer Studie streben die Forscher um Seshagiri ein neues Konzept an. Sie wollen die einzelnen Giftstoffe der Arten anhand des Erbguts präzise charakterisieren und in Datenbanken zusammenfassen. Damit könnte in der Zukunft man Gegengifte synthetisch herstellen und möglicherweise sogar ein Breitband-Antivenom produzieren, betonen sie.

Zudem könnten die Erkenntnisse zu neuen Medikamenten wie Schmerzmitteln oder Blutdrucksenkern führen. „Qualitativ hochwertige Genome von Giftschlangen werden die Schaffung eines umfassenden Katalogs von Giftdrüsen-spezifischen Toxingenen ermöglichen, die zur Entwicklung synthetischer Gegengifte oder bestimmter Kombinationen genutzt werden können“, schreiben sie.

In Verbindung mit den Giftdrüsen stießen die Forscher im Kobra-Genom auf 139 Gene, die für Substanzen aus 33 Giftstoff-Familien kodieren. 96 davon haben Entsprechungen bei der Königskobra, die übrigen 43 nicht.

19 Toxine, die von den Giftdrüsen produziert werden, stehen demnach im Zentrum des Giftcocktails. Auffällig sind darunter die insgesamt neun nach ihrer dreigliedrigen Form benannten 3-Finger-Toxine (3FTxs), die unter anderem teils auf Nerven, teils auf Herz und teils auf Zellen und Gewebe wirken. Diese 3FTxs sind vor allem in der Familie der Giftnattern verbreitet, zu denen neben Kobras auch Mambas, Seeschlangen und die extrem giftigen Taipane zählen.

Wahrscheinlich seien die gefundenen 139 Toxin-Gene verantwortlich für „ein breites Spektrum von Symptomen, darunter Störungen des Herz-Kreislauf-Systems, Muskellähmung, Übelkeit, Sehstörungen und systemische Wirkungen wie etwa Blutungen“. Ein Katalog, der die Toxin-Variationen sowohl innerhalb einer Art als auch artenübergreifend enthalte, sei wichtig für die Herstellung eines breit wirksamen Gegengiftes.

Guido Westhoff, Vorsitzender des Vereins Serum-Depot Deutschland, ist von der Arbeit beeindruckt. „Den ganzen Giftcocktail, der aus vielen Toxinen besteht, umfassend aufzuführen, ist bahnbrechend“, sagt er. Der Zoologe ist überzeugt, dass synthetisch hergestellte Gegengifte weitaus wirksamer und gleichzeitig verträglicher wären als die derzeitigen, von anderen Säugetieren entnommenen Antikörper. Diese wirkten mitunter nicht sehr zielgerichtet und könnten Nebenwirkungen wie allergische Reaktionen hervorrufen.

Martin Metz von der Berliner Charité spricht von einer umfassenden Analyse, die viele Möglichkeiten bieten könne. „Schlangenbisse sind ein riesiges weltweites Gesundheitsproblem, das unbeachtet ist.“ Interessant sei zudem die anvisierte Giftstoff-Datenbank. „Wenn man einen Katalog der Schlangengifte hat und viele Toxine bei mehreren Arten vorkommen, dann wäre das eine Möglichkeit für ein Breitband-Antivenom.“ (Walter Willems, dpa)

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