Антидот к фосфорорганическим токсинам, способный заменить известное противоядие атропин, разработали в лаборатории биокатализа ИБХ РАН. В основе технологии — получение рекомбинантных белков в клетках млекопитающего. По продуктивности и стоимости технология ИБХ выигрывает у других разработок, что позволяет говорить о возможности промышленного выпуска антидота, сообщает iihr.ru
В 1936 году немецкий химик Герхард Шрадер, занимавшийся разработкой инсектицидов на основе фосфорорганических токсинов, синтезировал новое вещество, которое уничтожало насекомых, поражая их нервную систему. Оно получило название «табун». Случайно пролив каплю этого вещества, ученый обнаружил, что табун отравляет и людей. Подчиняясь действовавшим в Германии законам, он доложил о своем открытии в отдел химического оружия Управления вооружений сухопутных сил в Берлине и дальнейшую работу с нервно-паралитическими отравляющими веществами продолжал уже в закрытых лабораториях. С тех пор на основе фосфорорганических токсинов (ФОТ) ученые разных стран разрабатывали все более эффективные яды для военного и сельскохозяйственного применения и параллельно искали к ним антидоты.
Рис. 2. Модель тетрамера бутирилхолинэстеразы человека, вид сверху. Стрелкой отмечен связывающий мономеры пептид
Скорость выведения фермента из крови во многом зависит от молекулярного веса белковой молекулы. Чем больше белок, тем хуже он будет фильтроваться в почках и тем дольше оставаться в организме. Чтобы увеличить размер молекулы рекомбинантного фермента, ученые совместили два подхода. Они модифицировали культуру клеток так, чтобы вместе с БуХЭ она производила пептид, «склеивающий» мономеры фермента в тетрамеры. Время полувыведения рекомбинантной БуХЭ из крови при этом увеличилось до трех часов.
Кроме того, исследователи химически изменили молекулы БуХЭ с помощью полисиалирования – новой и относительной дешевой технологии, ранее успешно отработанной на инсулине. Период полувыведения модифицированного таким образом фермента составил уже 16 часов, столько же удерживается в крови БуХЭ из плазмы крови человека.
Чтобы проверить, как действует полученный фермент, ученые провели испытания, в ходе которых мышам внутривенно вводили или полисиалированную БуХЭ, или БуХЭ из плазмы крови человека. Спустя полчаса мышей подвергали действию высоких доз ФОТ. В качестве токсина было использовано одно из самых опасных боевых нервно-паралитических веществ – агент VX. Результаты показали, что разработанный учеными препарат БуХЭ не менее эффективен для профилактики отравлений ФОТ, чем БуХЭ плазмы крови. В настоящее время сотрудники лаборатории готовят научные публикации по результатам своих исследований.
Иллюстрации предоставлены Денисом Илюшиным
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ (10-04-00673-а), федеральной целевой программы 2046.2012.4 научной школы «Химические основы биокатализа», программы президиума РАН № 24 «Нанотехнологии и наноматериалы» и Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере, программа «У.М.Н.И.К.».
Войдите, чтобы отправить комментарий