Яд выдает себя за минуты: новый метод ломает привычные правила

Исследование ACS Biomacromolecules: новый тест на основе сахаров определяет змеиный яд по цвету

Новый тест для выявления яда змей

Каждые пять минут в мире змеи кусают 50 человек: четверо получают пожизненные травмы, один умирает. В критические минуты после укуса важно быстро определить, какой яд поступает в организм, чтобы назначить правильное лечение.

Традиционные методы диагностики и терапии основаны на антителах, но они дорогие, занимают много времени и могут давать несогласованные результаты. Доступных и надёжных альтернатив до сих пор практически не существовало.

Прорыв Warwick: тест на основе сахаров

Учёные из Университета Уорика опубликовали в ACS Biomacromolecules результаты первого испытания нового подхода: ультрафиолетово-видимый (UV-vis) тест на основе гликополимеров. Он позволяет быстро и дёшево выявить змеиный яд.

Команда показала рабочую версию теста для яда западной гремучей змеи (Crotalus atrox). Основа метода — синтетические сахара, имитирующие естественные молекулы в организме, к которым прикрепляется яд. Эти сахара фиксируют на золотых наночастицах, которые усиливают реакцию и делают её видимой: при связывании яда с синтетическими сахарами тест меняет цвет.

Почему это работает

Яд C. atrox эволюционировал так, чтобы связываться с определёнными сахарами на поверхности клеток (например, эритроцитов и тромбоцитов). В частности, он нацелен на гликаны, заканчивающиеся галактозой. Такое связывание нарушает свёртываемость крови и работу иммунной системы, что может приводить к инвалидности и смерти.

Созданный тест имитирует эти естественные сахара и даёт наглядный результат в течение короткого времени.

Преимущества и возможности

Исследования показали, что разные виды ядов взаимодействуют с сахарами по-разному. Например, яд индийской кобры (Naja naja) не связывается с синтетическими гликанами, которые реагируют на яд C. atrox. Это открывает возможность создавать тесты, отличающие разные виды ядов по их "сахарному почерку".

Метод обладает целым рядом преимуществ:

дешевле и проще в хранении, чем тесты на основе антител,
работает быстрее,
модифицируемый — сахара можно подбирать под конкретные токсины,
может применяться в условиях ограниченных ресурсов.

Этот проект является продолжением работы группы Humanitarian Chemistry в Warwick, которая ранее использовала гликонаночастицы для тестов на COVID-19.

Шаг к спасению жизней

Как отмечает ведущий автор доктор Алекс Бейкер, "мы заложили основу для новой, быстрой и дешёвой диагностики змеиных укусов, которая может спасти жизни и улучшить исходы лечения".