Av Debora Mackenzie
En ny typ av botulinumtoxin – den dödligaste kända substansen – har upptäckts. Eftersom den ännu inte har något motgift har DNA-sekvensen bakom den undanhållits från offentliga databaser. Detta är första gången en sekvens har hållits hemlig av säkerhetsskäl.
Injicering av endast 2 miljarddelar av ett gram, eller inandning av 13 miljarddelar av ett gram, av proteinet botulinum som produceras av jordbakterien Clostridium botulinum kommer att döda en vuxen människa. Toxinet blockerar frisättningen av acetylkolin, den kemikalie som utsöndras av nerverna och som får musklerna att fungera. Människor som råkar få i sig det, vilket kan hända när bakterien växer i livsmedel, utvecklar botulism och dör ofta av förlamning.
Offer behandlas med monoklonala antikroppar, dvs. immunproteiner som framställs på konstgjord väg och som reagerar med de sju botulinumfamiljerna – benämnda A till G – som hittills upptäckts.
Stephen Arnon och kollegor vid California Department of Public Health i Sacramento rapporterar denna vecka att de har hittat ett åttonde toxin – typ H – i avföringen från ett barn som hade de typiska symptomen på botulism.
Sekret sekvens
Teamet sekvenserade det bakteriella DNA som kodar för toxinet och fann att det utgör en separat gren på botulinums släktträd.
Det nya toxinet reagerade endast svagt med ett fåtal standardantikroppar som tillhandahölls av USA:s Centers for Disease Control and Prevention (CDC) i Atlanta, Georgia. Ingen av dessa antikroppar skyddade möss från effekterna av toxinet.
Teamet försökte också odla antikroppar mot typ H-toxinet i kaniner. Dessa skyddade visserligen möss, men det krävdes en större dos än vad som krävs för att behandla familjerna A till G. Ytterligare arbete för att utveckla en starkare antikropp, skala upp produktionen och testa dess säkerhet på människor kommer att krävas innan det finns ett effektivt botemedel mot toxin H.
Normalt skulle gensekvensen hos de bakterier som skapar toxinet släppas till den offentliga databasen GenBank, men det beslutades att detta var för riskabelt i nuläget.
Toxisk debatt
Redaktörerna för Journal of Infectious Diseases, där forskningen publicerades, skriver: ”Because no antitoxins as yet have been developed to counteract the novel C. Botulinumtoxin har författarna haft detaljerade konsultationer med representanter från många lämpliga amerikanska myndigheter.”
Dessa inkluderade den amerikanska arméns laboratorium för infektionssjukdomar, USA:s Department of Homeland Security, Centers for Disease Control and Prevention och olika andra statliga hälsovårdsavdelningar.
Avdelningarna godkände de artiklar som publicerades i veckan, men utan gensekvensen för toxinet. Denna kommer att publiceras när en effektiv behandling finns tillgänglig.
Dual use research
Publicering av sekvensen skulle ha inneburit ”en omedelbar och ovanligt allvarlig risk för samhället”, sade David Relman, vid Stanford University i en medföljande kommentar. Relman var en av sex medlemmar i en amerikansk regeringskommitté förra året som inte höll med om beslutet att offentliggöra forskning som visar hur man gör den dödliga fågelinfluensan H5N1 lätt överförbar bland däggdjur.
Den forskningen döptes till ”dual use research of concern” (forskning med dubbla användningsområden som ger anledning till oro), eftersom den kan användas för såväl skändliga som vetenskapliga och medicinska syften.
Tanken på att en bioterrorist skulle kunna lägga botulinum i livsmedel – till exempel genom att släppa några gram i en mjölkbil – är en långvarig mardröm för experter på biosäkerhet.
Arnons grupp varnar för att det förmodligen finns andra botulinumtoxiner i naturen, som väntar på att bli upptäckta.