Antibodies as snakebite antivenoms: past and future

ABSTRACT

Snakebite envenomation is considered a neglected tropical disease, affecting tens of thousands of people each year. The recommended treatment is the use of antivenom, which is composed of immunoglobulins or immunoglobulin fragments obtained from the plasma of animals hyperimmunized with one (monospecific) or several (polyspecific) venoms. In this review, the efforts made in the improvement of the already available antivenoms and the development of new antivenoms, focusing on snakes of medical importance from sub-Saharan Africa and Latin America, are described. Some antivenoms currently used are composed of whole IgGs, whereas others use F(ab’)2 fragments. The classic methods of attaining snake antivenoms are presented, in addition to new strategies to improve their effectiveness. Punctual changes in immunization protocols, in addition to the use of cross-reactivity between venoms from different snakes for the manufacture of more potent and widely used antivenoms, are presented. It is known that venoms are a complex mixture of components; however, advances in the field of antivenoms have shown that there are key toxins that, if effectively blocked, are capable of reversing the condition of in vivo envenomation. These studies provide an opportunity for the use of monoclonal antibodies in the development of new-generation antivenoms. Thus, monoclonal antibodies and their fragments are described as a possible alternative for the production of antivenoms, regardless of the venom. This review also highlights the challenges associated with their development.

RESUMO

O envenenamento por picada de cobra é considerado uma doença tropical negligenciada, afetando dezenas de milhares de pessoas a cada ano. O tratamento recomendado é o uso de antiveneno, que é composto por imunoglobulinas ou fragmentos de imunoglobulinas obtidos do plasma de animais hiperimunizados com um (monoespecífico) ou vários (poliespecíficos) venenos. Nesta revisão, são descritos os esforços realizados no aprimoramento dos antivenenos já disponíveis e no desenvolvimento de novos antivenenos, com foco em serpentes de importância médica da África Subsaariana e América Latina. Alguns antivenenos atualmente utilizados são compostos por IgGs inteiros, enquanto outros usam fragmentos F(ab’)2. São apresentados os métodos clássicos de obtenção de soros de serpentes, além de novas estratégias para melhorar sua eficácia. São apresentadas mudanças pontuais nos protocolos de imunização, além do uso de reatividade cruzada entre venenos de diferentes serpentes para a fabricação de antivenenos mais potentes e amplamente utilizados. Sabe-se que os venenos são uma mistura complexa de componentes; no entanto, avanços na área de antivenenos mostraram que existem toxinas-chave que, se efetivamente bloqueadas, são capazes de reverter a condição de envenenamento in vivo. Esses estudos oferecem uma oportunidade para o uso de anticorpos monoclonais no desenvolvimento de antivenenos de nova geração. Assim, anticorpos monoclonais e seus fragmentos são descritos como uma possível alternativa para a produção de antivenenos, independente do veneno. Esta revisão também destaca os desafios associados ao seu desenvolvimento.