Przeprowadzane we współpracy z naukowcami z Columbia University badania potwierdzają, że przeciwciała wyizolowane z jego krwi wykazują zdolność neutralizacji toksyn produkowanych przez jedne z najbardziej jadowitych gatunków na świecie. To, co zaczęło się jako indywidualna misja granicząca z ekstremalnym ryzykiem, może obecnie doprowadzić do opracowania przełomowego leku ratującego życie dziesiątkom tysięcy ludzi każdego roku.

Jad węży to złożony koktajl: enzymów (fosfolipazy A₂, która uszkadza błony komórkowe, powodując martwicę tkanek i hemolizę; proteaz – metalloproteinazy, serinoproteazy – które rozkładają białka, uszkadzają naczynia krwionośne i ułatwiają rozpad tkanek; hialuronidazy, która rozkłada kwas hialuronowy, co zwiększa przepuszczalność tkanek i rozprzestrzenianie się jadu), toksyn (neurotoksyny działają na układ nerwowy, blokując transmisję impulsów nerwowych; hemotoksyny niszczą naczynia krwionośne, upośledzają krzepnięcie krwi, prowadzą do krwotoków lub zakrzepów; cytotoksyny  uszkadzają komórki na poziomie lokalnym, powodując martwicę i peptydów o różnorodnym działaniu fizjologicznym), peptydów bioaktywnych (bradykiny, peptydów podobnych do natruretyn i toksyny C-type lectin-like, które regulują ciśnienie krwi, odczyn zapalny, oddziałują na płytki krwi i układ krzepnięcia) oraz nukleotydów i innych związków pomocniczych (mają działanie wspomagające, prozapalne i ułatwiające działanie toksyn). W zależności od gatunku węża skład jadu może powodować: martwicę tkanek, paraliż mięśni, zatrzymanie akcji serca lub rozpad czerwonych krwinek. Wyspecjalizowane neurotoksyny, hemotoksyny i cytotoksyny stanowią poważne zagrożenie dla człowieka. Tradycyjne antytoksyny, pozyskiwane zazwyczaj z osocza koni immunizowanych jadem, są drogie w produkcji, mają ograniczony zakres działania (działają najczęściej tylko na jad jednego lub kilku blisko spokrewnionych gatunków) i mogą wywoływać ciężkie reakcje alergiczne. Taki stan rzeczy stanowi ogromny problem dla regionów tropikalnych, gdzie ukąszenia są powszechne, a dostęp do odpowiednich leków – ograniczony. Według Światowej Organizacji Zdrowia rocznie na świecie notuje się od 80 tys. do 138 tys. zgonów z powodu ukąszeń jadowitych węży, a liczba osób, które doznają trwałych uszkodzeń ciała, jest jeszcze większa.

Tim Friede postanowił z własnej inicjatywy podjąć próbę samouodpornienia, wstrzykując sobie stopniowo rosnące dawki jadu węży. Wśród gatunków, których toksyny były regularnie aplikowane, znalazły się m.in.: mamba czarna (Dendroaspis polylepis), kobra indyjska (Naja naja), tajpan nadbrzeżny (Oxyuranus scutellatus), żmija łańcuszkowa (Daboia russelii), zaskroniec (Thamnophis) oraz kobra monoklowa (Naja kaouthia). W trakcie eksperymentu Friede wielokrotnie balansował na granicy życia i śmierci. Dwa razy znalazł się w stanie klinicznej śmierci, kilkukrotnie wymagał intensywnej opieki szpitalnej. Mimo to kontynuował swoją działalność, dokumentując postępy i reagując na każdy incydent z pomocą przyjaciół, którzy pomagali mu w razie nagłego pogorszenia stanu zdrowia.

Zainteresowanie środowiska naukowego wzrosło, gdy okazało się, że przeciwciała obecne we krwi Friede wykazują wyjątkową skuteczność w neutralizacji różnych typów jadu. Zespół badaczy pod kierownictwem prof. Petera Kwonga z Columbia University we współpracy z firmą biotechnologiczną Centivax oraz Walter Reed Army Institute of Research przeprowadził analizę białek odpornościowych z krwi Tima. Skoncentrowano się na immunoglobulinach typu IgG oraz IgM, identyfikując dwie unikalne sekwencje przeciwciał, które wiązały się z neurotoksynami mamby czarnej i kobry monoklowej. Owe przeciwciała, po sklonowaniu i ekspresji rekombinowanej, zostały przetestowane na modelu myszy, którym uprzednio podano śmiertelne dawki jadu. Wyniki eksperymentu były jednoznaczne – zwierzęta otrzymujące kombinację przeciwciał wykazywały przeżywalność na poziomie 100%, w odróżnieniu od grupy kontrolnej, gdzie śmiertelność sięgała 100% w ciągu kilku godzin.

Równolegle do przypadku Friede podobne badania prowadzone były na próbkach krwi Steve’a Ludwina, muzyka z Londynu, który już w latach 80. XX w. zaczął wstrzykiwać sobie niewielkie dawki jadu węży. W 2018 r. zarówno jego genom, jak i profil przeciwciał zostały poddane analizie przez zespół badaczy z Uniwersytetu Kopenhaskiego. W wyniku tych prac udało się zbudować bibliotekę przeciwciał zdolnych do wiązania toksyn pochodzących od różnych gatunków węży azjatyckich, w tym taipanów i kobr. Choć przypadek Ludwina nie doprowadził jeszcze do powstania konkretnego preparatu leczniczego, stanowi uzupełniający przykład, że odporność nabytą przez ekspozycję na toksyny można przełożyć na użyteczne narzędzia terapeutyczne.

Zasadniczą różnicą między podejściem klasycznym a nowym modelem immunoterapii jest precyzyjne ukierunkowanie przeciwciał oraz ich zdolność do działania międzygatunkowego. Badania wykazały, że niektóre fragmenty neurotoksyn są wysoce konserwatywne ewolucyjnie, co oznacza, że identyczne sekwencje aminokwasowe występują w jadzie wielu różnych gatunków węży. Właśnie przeciwko tym regionom ukierunkowane są przeciwciała pozyskane od Tima Friede. Ich zastosowanie w postaci syntetycznej, np. jako rekombinowane immunoglobuliny ludzkie, może zrewolucjonizować sposób leczenia ofiar ukąszeń, oferując jeden preparat skuteczny wobec szerokiego spektrum zagrożeń. Obecnie trwają dalsze testy kliniczne, w tym m.in. badania toksyczności, stabilności białek w surowicy oraz ocena potencjalnych reakcji immunologicznych. Zespół badaczy planuje przejście do badań na większych zwierzętach i – w dalszej perspektywie – prób klinicznych na ludziach. Eksperci zaznaczają jednak, że choć wyniki są obiecujące, droga do zatwierdzenia leku przez instytucje regulacyjne może zająć jeszcze wiele lat.

Mimo wyraźnych postępów, zarówno Tim Friede, jak i Steve Ludwin stanowczo przestrzegają przed próbami naśladowania ich działań. Samowolne wstrzykiwanie jadu jest skrajnie niebezpieczne, prowadzi do nieodwracalnych uszkodzeń układu nerwowego, niewydolności nerek, martwicy tkanek i może skończyć się zgonem już po pierwszym wstrzyknięciu. Ich przypadki pozostają unikalne ze względu na powolne budowanie tolerancji oraz ścisłe monitorowanie parametrów fizjologicznych. Tego typu autoimmunizacja powinna być prowadzona wyłącznie w warunkach kontrolowanych i stanowić przedmiot rygorystycznych badań naukowych. Ostatecznie jednak historia Tima Friede może być początkiem nowej ery w toksykologii i medycynie ratunkowej. Jeżeli badania potwierdzą skuteczność jego przeciwciał w warunkach klinicznych, będziemy świadkami stworzenia pierwszego w historii uniwersalnego antidotum na jad węży – produktu nie tylko skuteczniejszego, ale i bezpieczniejszego niż obecnie dostępne rozwiązania. To także dowód, że nauka może czerpać wiedzę z najbardziej nieoczywistych źródeł, o ile towarzyszy jej determinacja i odwaga (z dozą szaleństwa).