Американские биологи внесли в ДНК мышей ген, наделивший их полной защитой от фосфорорганических нервно-паралитических отравляющих веществ, включая зарин и агент VX.
Невзирая на все запреты и обещания, боевые отравляющие вещества то и дело всплывают в современных конфликтах по всему миру. В случае поражения вводить антидот требуется как можно скорее, чтобы нейтрализовать действие токсина. Но вот американские ученые опробовали новый подход, позволяющий производить лекарство прямо в организме.
До практического применения такой «боевой вакцины» на людях еще далеко. Однако в статье, опубликованной в журнале Science Translational Medicine, Нагешварарао Чилукури (Nageswararao Chilukuri) и его коллеги из Медицинского исследовательского института противохимической обороны армии США сообщают о первых успешных экспериментах с лабораторными мышами.
Речь идет о защите от фосфорорганических соединений, которые применяются в качестве нервно-паралитических отравляющих веществ, таких как зарин, табун, VX или «Новичок». Мишенью таких токсинов выступает ацетилхолиновый механизм передачи сигнала между нервными и мускульными клетками. Нарушение его работы вызывает спазмы, параличи, а в худшем случае — смерть от остановки дыхания.
Атропин и другие антидоты органофосфатов препятствуют их связыванию с ацетилхолиновыми рецепторами и дают организму время на нейтрализацию и выведение молекул токсина. Легко понять, что принять антидот следует как можно скорее после попадания отравляющего вещества в организм, но даже в этом случае определенные повреждения нервной системе будут нанесены.
Поэтому американские ученые решили пойти другим путем. Они обратили внимание на фермент параоксоназу 1 (Paraoxonase 1, PON1), который участвует в нейтрализации органофосфатов. Некоторое время назад этот белок был искусственно «доработан» для повышения эффективности и даже испытан на животных моделях. К сожалению, такой подход непрактичен: иммунная система организма стремительно атакует попавший в кровь фермент и сама выводит его из строя.
Чтобы обойти эту проблему, на этот раз использовали не сам белок, а его ген, который с помощью вирусного вектора внесли в клетки печени лабораторных мышей. И действительно, вскоре в крови животных обнаружились существенные количества «доработанного», рекомбинантного PON1-IF11. Уровень белка оставался стабильным на протяжении по крайней мере пяти месяцев, делая грызунов практически нечувствительными к действию яда. На протяжении полутора месяцев мыши пережили по девять инъекций смертельных доз органофосфатов, включая те же зарин и табун.
И хотя до практического применения такой «вакцины» еще далеко, Чилукури и его соавторы отмечают, что она пригодится не только на поле боя. С отравлением органофосфатами чаще сталкиваются обычные фермеры: эти соединения широко применяют в качестве инсектицидов. Они далеко не столь мощны и опасны, как боевые отравляющие вещества, однако могут накапливаться и вызывать не менее опасное отравление. Поэтому «прививка от органофосфатов» может оказаться нужной и важной и во вполне мирной жизни.