生物學家Cipriano Balderas Altamirano拿着一隻原産于瓦哈卡州的有毒穴居蠍。攝影:MARA SANCHEZ RENERO
撰文:BRENT CRANE
水眼牧場(Ojo de Agua Ranch)位于甯靜的阿瓜弗裡亞鎮邊緣,這裡生活着9隻狗、6隻鵝、12隻金絲雀、21隻綿羊和163匹馬。這片1.6平方公裡的綠洲是五兄弟繼承的遺産;2008年,年齡最大的Alejandro Alagón買下了這些馬,目标很明确:制造抗毒血清。
自那之後,這些克裡奧爾馬珍貴的血液拯救了成千上萬人的生命,它們的血液是制造毒蛇咬傷和節肢動物刺痛解毒劑的重要材料,庫埃納瓦卡墨西哥國立自治大學的毒液學家Alagón說。
根據世界衛生組織的數據,每年近14萬人死于毒蛇咬傷,其中很多可以用抗蛇毒血清治療。動物毒素中毒(指被蛇和蠍子等動物咬傷和蜇傷)也是無聲的殺手:2017年,世界衛生組織把毒蛇咬傷列入被忽視的熱帶疾病名單。
水眼牧場的馬每周都要洗澡,吃富含維生素的有機食物,接受疾病監測。攝影:MARA SANCHEZ RENERO
這就是為什麼整個20世紀墨西哥研究人員改進和發明了十幾種抗毒血清,在美國和其他地方使用。如今,這些抗毒血清通過墨西哥最大的三家抗毒血清公司銷售:生物克隆研究所(Instituto Bioclon)、墨西哥生物試劑實驗室(BIRMEX)和為美國軍方供貨的伊諾桑生物制藥(Inosan Biopharma)。
在墨西哥,科學家“總有巨大的推動力,去制造成本更低、更安全的抗毒血清,因為如果足夠安全,那麼每年會有成千上萬人使用,”亞利桑那大學的毒液學家Leslie Boyer說。亞利桑那州是美國動物毒素人均中毒率最高的州。
Alagón與生物克隆研究所和伊諾桑生物制藥廣泛合作,發明和改進了16種抗毒血清産品,其中兩種已經獲得美國食品和藥物管理局的批準。
在生物技術研究所,科學家Vanessa Gomez Zarosa和Edgar Neri Castro正抓着一條韋拉克魯斯新熱帶區響尾蛇。攝影:MARA SANCHEZ RENERO
蛇的毒腺位于眼睛後方。為了取到這種爬行動物的毒液,科學家迫使它咬住堅硬的物體,将毒液釋放到容器中。攝影:MARA SANCHEZ RENERO
“我的研究僅次于我的家庭,雖然我在實驗室的時間比和家人在一起的時間更長。事實上,有了抗毒血清,我們可以拯救生命,減輕人們的痛苦,”Alagón說。
全世界約有50個生産抗毒血清的實驗室,大部分是政府資助的項目,位于美洲和亞洲。抗毒血清是一個不斷增長、價值幾十億美元的産業,通常針對特定的有毒物種,包括各種類型的眼鏡蛇、蝮蛇和黑寡婦蜘蛛。一般通過靜脈注射的方式救助病人。
雖然取得了進展,墨西哥仍有改進的空間,Boyer說。識别和治療動物毒素中毒依然不理想,尤其是在農村地區,咬傷和蜇傷在醫療數據中被嚴重低估。
在墨西哥庫埃納瓦卡的家中,擺放着Alejandro Alagón和家人的照片。攝影:MARA SANCHEZ RENERO
Alagón周圍的玻璃容器中都是蜘蛛,他曾被亞利桑那樹皮蠍蜇過兩次,被自己研發的抗毒血清救了下來。攝影:MARA SANCHEZ RENERO
墨西哥大幅減少動物毒素中毒緻死率的同時,也打造了世界領先的抗毒血清行業,為其他國家提供了經驗教訓,她說。
被蠍子嚴重蜇傷
墨西哥國立自治大學的生物技術研究所是該國抗毒血清頂級研究機構之一。
他們的爬蟲館裡有61種當地和外來的蛇,其中包括納亞裡特珊瑚蛇、尤卡坦豬鼻蝮蛇和墨西哥綠色響尾蛇。蠍子生活在小房間的飼養箱裡。
在最近的一個冬日,實驗室的蠍子生物學家Cipriano Balderas Altermirano展示了如何給蛛形綱動物“抽取毒液”。他用鑷子夾起一隻扭動的樹皮蠍,浸入水中,用帶電的銅線圈進行電擊,使毒刺痙攣并滲出神經毒素。
實驗室蜘蛛飼養箱的負責人Samuel Cardoso Arenas正拿着一隻原産于墨西哥和中美洲的紅尾狼蛛。攝影:MARA SANCHEZ RENERO
這個動物蜇傷了Alagón兩次:一次在實驗室,一次在花園。這兩次他都被自己研發的抗毒血清救了下來。
蠍子蜇傷也是墨西哥抗毒血清産業跻身全球領先行列的推動力。1995年,當時的總統Ernesto Zedillo的兒子被蠍子蜇傷,近乎喪命,于是這位深受創傷的政治家推動醫療機構采取行動。醫生和護士接受了抗毒血清方面的培訓,血清制造得到聯邦政府的補貼,深入農村社區宣傳治療方法。Zedillo的努力得到了回報。根據2020年Alagón負責的一項研究,從1990年到2007年,被蛇咬傷和蠍子蜇傷的死亡率分别下降了66%和83%。
即便如此,關于毒液在分子水平上的作用,以及免疫動物體内如何形成抗體,科學家了解得并不多。
因此,制造有效的抗毒血清更加困難,這也就是為什麼Alagón的實驗室主要關注為單個物種量身定做抗毒血清。
太陽即将從水眼牧場的圍欄後冉冉升起。這座牧場的創建者是Alagón的外祖父。攝影:MARA SANCHEZ RENERO
黎明時分,克裡奧爾馬在吃早餐。這種馬原産于南美洲,以堅韌和耐力著稱于世。攝影:MARA SANCHEZ RENERO
從馬血到抗毒血清
1895年,法國發明抗毒血清,那之後馬一直是這個行業的主要血液來源。其他哺乳動物也可以,但馬性格溫順,而且血液和抗體充沛。在六個月時間裡,馬被注射少量毒液,量在不斷增加,直至它對毒素免疫。然後,科學家提取它的抗體,并送到實驗室。
清晨,黑暗仍未散去,水眼牧場裡的幾十匹馬小跑進入喂食區,急切地等待早餐。
帶着牛仔帽的牧場工人把馬領入一塵不染的馬廄,栓在柱子上,它們開始咀嚼成堆的谷物。大尾拟八哥擠在飼料槽前,背景裡是小葉桃花心木、王棕和低矮的小山。日出之後,将開始放血。
牧場經理Jesus Pulido Hernández負責監督放血過程,把針插入每匹馬的頸靜脈。Hernández在牧場工作了25年多。攝影:MARA SANCHEZ RENERO
重力會分離出血漿,這是血液中富含抗體的部分,彙集在血袋底部,形成一條褐紅色的條紋。攝影:MARA SANCHEZ RENERO
一匹名為“加州人”(Californiano)的骟馬被領到放血區。身穿防護服的技術人員在它的靜脈旁剃了毛的地方塗上碘酒,然後用繩子拉緊它的脖子,露出血管。加州人被關在窄小的圍欄裡,當針頭紮入時,它畏縮了一下,血液通過管子流入挂着的袋子,它漸漸安靜了下來。抽取5升血需要10分鐘。重力會分離出血漿,這是血液中富含抗體的部分,彙集在血袋底部,形成一條褐紅色的條紋。
一個小時後,無血漿血液将被輸回加州人體内。下周末,小瓶子裡的血漿就會成為抗毒血清。針對蠍子的抗毒血清,産量很高:一匹馬的血液可以生産2000瓶;非洲蛇,200瓶。Alagón的163匹馬一年的産量在35萬瓶。
Alagón的馬都是已絕育的雄性,他表示這些馬的待遇很好:每周都要洗澡,吃富含維生素的有機食物,接受疾病監測。
雖然馬最初可能感覺有一點疼,但它們很快就會恢複,Alagón說。“沒有其他辦法。如果有其他方案,我們就會不再使用馬。但我們這樣做是在拯救生命。”
英國非營利組織世界馬匹福利(World Horse Welfare)的通訊與公共事務總監Jessica Stark說:“毫無疑問,抗毒血清對社會大有益處。”
Inoserp是用水眼牧場的馬血制成的抗毒血清,用于治療撒哈拉以南非洲地區的毒蛇咬傷。攝影:MARA SANCHEZ RENERO
“但即使是最好的情況下,反複注入有毒物質也會損害馬的健康。我們鼓勵盡快轉向合成物質。”
随着分子生物學的發展,我們也許能不用馬生産抗毒血清。2020年,荷蘭科學家發現一種方法,可以利用珊瑚眼鏡蛇的幹細胞生産毒液。印度科學家最近對眼鏡蛇的整個基因組進行測序,這是迄今為止最完整的蛇類基因組。通過這樣的發展,科學家更有可能在實驗室而非牧場,合成抗毒血清。
全世界的榜樣
動物毒素中毒在農村地區最為常見,尤其是非洲和南亞,那裡的醫療條件不太理想。
印度每年有5.8萬人死于蛇毒,是全世界被蛇咬概率最高的國家;其次是撒哈拉以南非洲,每年死亡人數在3萬左右。科學家認為,人類遷居在增加,再加上環境和氣候變化,導緻更多的人接觸有毒生物。
Julian Hernández Villegas、Moisés Pelcaste Peñafiel、Jesus Pulido Hernández、Alberto Mohedano Ocaña、Benito alba Flores、Ezaquiel Pedro Rivera和Eulalio Amaya Pulido(從左到右)在照顧牧場裡的馬,尤其是采集血液過程中。攝影:MARA SANCHEZ RENERO
法國毒液學家Jean-Philippe Chippaux最早使用“惡性循環”(vicious cycle)來形容這樣一種社會經濟過程:發展中國家陷入高動物毒素中毒和低抗毒血清可用率的狀态。
墨西哥通過調動公共和私人資源,通過Boyer所謂的“大閃擊戰”,打破了這個循環:為抗毒血清研究和制造提供充足資金,開展全國教育項目,投資現代技術,招募有經驗的科學家。
Boyer指出,墨西哥公司不斷滿足國外最新的監管要求(這是很多發展中國家的問題所在),根據産品療效反饋進行改進,以此保持競争力。
但她也表示,盡管挑戰重重,但“這種模式可以在其他地方複制。”
記者Brent Crane得到了艾麗西亞·帕特森基金會的資助。
(譯者:Sky4)
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