Stort set alle kendte 48.000 edderkoppearter er giftige, men kun et fåtal er giftige for mennesker. Typisk vil et bid fra en edderkop give en mindre reaktion, som kan sammenlignes med et stik fra en myg eller hveps. Nogle få edderkopper, så som den sorte enke eller tunneledderkoppen, har dog en gift, der er så stærk, at de kan forårsage alvorlige forgiftninger, hvis ikke der gives modgift, og her er særligt ældre og børn udsatte.
Sofie Føns med en fugleedderkop. Foto: Privat
Der findes allerede flere forskellige modgifte mod edderkoppegift, som alle er lavet af antistoffer fra dyr. Proceduren er, at man sprøjter edderkoppegift ind i en hest eller kanin, hvis krop så danner antistoffer for at uskadeliggøre giften. De antistoffer kan man opsamle fra blodet og bruge som modgift.
Men behandling med modgift produceret i dyr er ikke ufarlig, fordi kroppen kan se modgiften som noget fremmed og farligt, som immunforsvaret skal reagere på. Derfor kan selv de mest effektive modgifte på markedet forårsage alvorlige allergiske reaktioner, som i værste fald kan resultere i døden som følge af allergisk (anafylaktisk) chok.
"Jeg bruger eksisterende teknologier, men det er en innovativ måde at tænke modgift på, som kan være med til at vise vejen til, hvordan fremtidens modgifte kan blive udviklet og produceret. Målet er, at vi en dag vil kunne producere sikker modgift baseret på menneskelige antistoffer i store fermenteringstanke i stedet for i dyr."
Sofie Føns, M.Sc. i Bioteknologi
Formålet med kandidatspecialet var derfor at finde frem til menneskelige antistoffer mod edderkoppegift, som ikke forårsager en kraftig reaktion fra immunforsvaret. Antistoffer er proteiner, som produceres i immunsystemet, og som binder sig til fremmede molekyler fra eksempelvis bakterier eller virus og hindrer dem i at formere og sprede sig. Det er den evne til at blokere fremmedlegemer man udnytter i modgiftsproduktionen.
Metoden, som Sofie Føns bruger, tager produktionen ud af dyrene og ind laboratoriet, hvor man gennem gensplejsning kan producere den menneskelige modgifte i cellekulturer og derved producere en modgift, som kroppen ikke reagerer uhensigtsmæssigt på.
Sofie Føns fokuserede sin forskning på to essentielle giftstoffer; delta-hexatoksin og alfa-latrotoksin, fra henholdsvis tragtspinderedderkoppen og den sorte enkeedderkop. Begge edderkoppers gift består af mange forskellige giftstoffer, men netop disse to giftstoffer menes at være årsag til de mest alvorlige skader på mennesker, så som muskelstivhed, langvarig smerte, opkast og i værste fald vand i lungerne, koma og død.
De australske tragtspinderedderkopper kan ikke avles i laboratorier og skal derfor indsamles og malkes, hvis man skal have fat i deres gift. På et udlandsophold i Australien hos professor Glenn King, hvis laboratorie indeholder verdens største samling af gifte, herunder mere end 600 edderkoppegifte, fik Sofie Føns edderkoppegift med hjem til at kunne fortsætte arbejdet på DTU.
Edderkoppegift består af toksiske, altså giftige proteiner, som binder sig til modtagere, også kaldet receptorer, i nervecellerne hos offeret. Man kan sammenligne det med, at giftproteinerne er en pigbold med lim for enden af piggene. Limen klistrer sig fast på nervecellerne, hvis nervesignalering forstyrres.
En modgift virker ved, at antistoffer meget selektivt limer sig fast uden på pigbolden, og så kan giften ikke klistre sig fast på nervecellerne, og giften er derved neutraliseret.
Men hvis antistofferne ikke er menneskebaserede, men derimod kommer fra et dyr, kan kroppens immunforsvar genkende dem som noget fremmed og derfor farligt, som det skal reagere på. Derfor skulle Sofie Føns netop finde frem til menneskelige antistoffer. Det gjorde hun ved først at isolere de to giftstoffer og så køre dem igennem et bibliotek af menneskelige antistoffer for at finde frem til DNA-koderne for de antistoffer, som bedst binder til giftstofferne. De DNA-koder blev så klonet, altså gensplejset ind i celler af bakterietypen, E. coli, som så producerede antistofferne. Hun testede efterfølgende på flere forskellige måder, hvor godt disse antistoffer bandt til giftstofferne, og resultatet blev til seks unikke kloner af antistoffer.
”Jeg bruger eksisterende teknologier, men det er en innovativ måde at tænke modgift på, som kan være med til at vise vejen til, hvordan fremtidens modgifte kan blive udviklet og produceret. Målet er, at vi en dag vil kunne producere sikker modgift baseret på menneskelige antistoffer i store fermenteringstanke i stedet for i dyr”, siger Sofie Føns, som gennemførte sin kandidat med rene 12-taller og med afleveringen af specialet nu videregiver sin forskning til andre i forskningsgruppen Tropical Pharmacology Lab.
Lektor Andreas Laustsen, som er leder af gruppen og vejleder på projektet, var sammen med sine kolleger den første i verden til at lykkes med denne metode, da han i 2018 i samarbejde med forskere fra Instituto Clodomiro Picado i Costa Rica og IONTAS fra Cambridge i England succesfuldt brugte metoden til at producere og opformere menneskelige antistoffer mod den sorte mambas gift. Han forsikrer, at forskningen i edderkoppemodgift på DTU ikke slutter med afleveringen af kandidatspecialet:
”Det er klart, at vi skal bygge videre på Sofies flotte resultater. Tre af de antistoffer, hun fandt, er blevet sendt til vores samarbejdspartnere i Australien, hvor de vil blive testet for deres evne til at neutralisere edderkoppegiften. Vi forventer i Tropical Pharmacology Lab, at antistofferne både kan bruges som biologiske værktøjer til videre forskning, men endnu vigtigere, at de potentielt kan blive til en helt ny type modgift mod edderkoppebid fra enkeedderkopper.”