La caratterizzazione dei veleni dei 26 serpenti dell’Africa subsahariana dimostra i vantaggi di un’analisi integrata ad alto rendimento. Ogni anno, circa 500.000 persone nell’Africa sub-sahariana sono colpite da morsi di serpente, che secondo le stime causano dai 7.000 ai 20.000 decessi. Molte specie di serpenti native della regione, come il temuto mamba nero (Dendroaspis polylepis Günther, 1864), sono classificate come specie di massima importanza medica dall’Organizzazione Mondiale della Sanità. Il Centro per le tecnologie degli anticorpi, diretto dal professor Andreas Laustsen-Kiel (Università tecnica della Danimarca), ha utilizzato metodi high-throughput (utte quelle analisi scientifiche in grado di effettuare dei test su un numero molto grande di dati in un tempo ristretto grazie a macchinari e strumentazioni automatizzate) per analizzare e confrontare sistematicamente la composizione proteica e le funzioni dei veleni dei 26 serpenti più importanti dal punto di vista medico dell’Africa subsahariana. L’articolo è stato pubblicato sulla rivista Gigascience.

I serpenti analizzati nel nuovo studio appartengono a due famiglie, gli Elapidi – che comprendono, tra gli altri, i mamba neri e verdi (Dendroaspis angusticeps) e il cobra sputatore (Naja nigricollis), e lo sputatore del Sudafrica Hemachatus haemachatus (il suo veleno può procurare seri danni alla cornea. Molti casi di avvelenamento hanno portato alla cecità permanente) – e i viperidi come la vipera soffiante (Bitis arietans) e la vipera del Gaboon (Bitis gabonica).

La composizione e la funzione dei veleni dei serpenti è complessa e varia molto da specie a specie. Gli autori descrivono uno schema generale: i veleni degli elapidi contengono grandi quantità di una classe di proteine chiamate “tossine a tre dita”, che agiscono bloccando la trasmissione neuronale o uccidendo le cellule, nonché le fosfolipasi A2 (PLA2), una classe di enzimi presente in molti veleni animali. I veleni delle vipere, invece, sono dominati da un mix proteico diverso, che include le PLA2, ma anche quantità sostanziali di altri enzimi come le metalloproteinasi e le serina-proteinasi del veleno di serpente.

La composizione dei veleni della maggior parte di questi serpenti è già stata descritta in passato, ma i veleni di due specie – il cobra di Anchieta (Naja anchietae) e la vipera dal ventre bianco (Echis leucogaster) – sono stati caratterizzati per la prima volta nel nuovo studio di GigaScience.

Il principale progresso del lavoro, tuttavia, è l’elaborazione parallela di campioni provenienti da 26 serpenti nello stesso percorso high-throughput, combinato con una serie di approcci sperimentali per caratterizzare funzionalmente molti veleni in parallelo, in un ambiente standardizzato. Al contrario, gli studi precedenti sulla composizione dei veleni dei serpenti dell’Africa subsahariana sono stati condotti in genere in studi separati con una sola o poche specie ciascuno, e spesso con pochi o nessun dato sugli aspetti funzionali. Gli studi precedenti hanno inoltre utilizzato protocolli variabili, rendendo difficile la riconciliazione e il confronto di dati di diversa provenienza.

Il nuovo approccio integrato dimostrato nell’articolo fornisce una solida base per ulteriori studi sulla biologia dei serpenti e per lo sviluppo di nuovi antiveleni.