Смотри на ivi российское кино, сериалы и мультфильмы
  • Легальный просмотр без рекламы
  • Максимальное качество*
  • Подключение до пяти устройств
  • Отключение подписки в любой момент
*Там, где доступно. Реклама 18+ Попробовать бесплатно bg_mobile bg_tablet bg

Нанотоксикология

Российские ученые создали простой и высокоэффективный способ нейтрализации фосфорорганических соединений — основы большой части боевых отравляющих веществ. Противоядие с помощью нанотранспортера удается доставить непосредственно к месту действия яда и химически блокировать его.

Нанотоксикология

Обмануть иммунную систему и не отравиться

Начало этой истории нужно отнести к 1938 году, когда два немецких химика из крупного концерна IG Farben пытались получить эффективный пестицид, но создали боевое отравляющее фосфорорганическое вещество зарин. Оно и поныне часто используется террористами — достаточно вспомнить трагические события в токийском метро. Формула была немедленно передана в вермахт, и появились еще три печально известных вещества G-серии: зоман, циклозарин и табун.

Так появились первые фосфорорганические боевые отравляющие вещества. Уже после войны в Британии и СССР были созданы самые совершенные убийцы той же группы — нервно-паралитические газы VX и VR. Совсем недавно название VX снова всплыло на лентах новостей: именно им был отравлен брат Ким Чен Ына, Кин Ён Нам. Впрочем, пестициды на основе фосфорорганики тоже делали и делают — и они тоже представляют собой большую опасность.

Как же действуют эти вещества?

Здесь нужно немного рассказать, как передается сигнал от нейрона к нейрону. В месте соединения двух нейронов существует так называемый синапс, электрический сигнал через который передается химическим путем: нейрон-передатчик выпускает в синаптическую щель нейромедиаторы (например, всем известные дофамин или серотонин), они связываются с рецепторами на нейроне-приемнике — и сигнал бежит дальше. В двигательных нервах таким нейромедиатором является ацетилхолин. Избыток ацетилхолина гидролизуется ферментом ацетилхолинэстеразой — нельзя, чтобы нервный импульс шел бесконечно.

Вот на этот-то фермент и действуют фосфорорганические отравляющие вещества. Они блокируют работу ацетилхолинэстеразы, что приводит к параличу.

Антидоты к ним начали разрабатывать давно. И успехи были, но, к сожалению, эти противоядия не гарантировали стопроцентный результат и требовали высокой дозы.

Ученые из МГУ под руководством энзимолога Елены Ефременко получили фермент органофосфатогидролазу, который очень эффективно блокирует действие нервно-паралитических ядов, но у него есть два серьезных недостатка. Первый из них связан с тем, что эта гидролаза — бактериальный фермент и воспринимается иммунной системой как чужеродное вещество, вызывая иммунный ответ, ослабляющий действие антидота. Более того, она сама по себе быстро выводится из организма. Второй —сама по себе органофосфатогидролаза не очень стабильна и способна разложиться всего за месяц при нулевой температуре.

И здесь на помощь пришла еще одна разработка российского ученого, химика из МГУ, уехавшего работать в Университет Северной Каролины и Университет Небраски, Александра Кабанова.

В 2010 году он совместно с профессором МГУ Натальей Клячко получил мегагрант и создал лабораторию по улучшению уже разработанных им так называемых нанозимов — наноразмерных полимерных мицелл, «транспортных емкостей» для доставки ферментов (энзимов) в мозг для лечения инсультов, болезни Паркинсона и других болезней.

«В 1980-х годах наша группа в Москве и независимо японские коллеги под руководством профессора Казунори Накаоки начали использовать полимерные мицеллы для доставки малых молекул в качестве лекарств. С тех пор область наномедицины переживает взрывной рост — сейчас такие наноразмерные агенты создают в сотнях лабораториях по всему миру»,— комментирует Александр Кабанов.

Оказалось, что такие нанозимы, получающиеся самосборкой под действием электростатического взаимодействия фермента и полимера — идеальная оболочка для органофосфатогидролазы. Нанозимы позволяют транспортировать фермент к месту действия яда, «обманывая» иммунную систему. Кроме того, как оказалось, сама по себе нанозимная оболочка намного увеличивает срок хранения антидота — новый «упакованный» фермент прекрасно живет до трех лет.

Эксперименты уже подтвердили эффективность противоядия. Конечно же, на мышах. Животным вводили смертельную дозу VX или пестицида пароксона, а перед тем или сразу после вводили антидот. Выжили все животные, которым ввели пестицид, и 80% отравленных VX. В контрольной группе, разумеется, все животные погибли.

Оригинальное исследование опубликовано в Journal of Controlled Release под названием «Простой и высокоэффективный каталитический нанозимный нейтрализатор фосфорорганических нейротоксинов».

Как говорят ученые, новый препарат мог бы спасти Ким Ён Нама — в случае немедленного введения после отравления. Что гораздо более важно, он может спасти сотни тысяч людей, которые ежегодно умирают в мире от отравления пестицидами: нанозимы с ферментом лучше всего действуют после превентивного введения. А значит, их можно применять в качестве профилактического средства химической защиты.

Алексей Паевский

Подписывайтесь на нашу рассылку
Хотите получать главные новости недели в одном письме?
Подписывайтесь на нашу рассылку

Вам может быть интересно

Why Empress Elisabeth banned death penalty
Why Empress Elisabeth banned death penalty

During the 20-year reign of Empress Elisabeth between 1741 and 1761 there were no death penalties carried out. French writer and diplomat Joseph de Maistre called the “abolition” of death penalty under Empress Elisabeth “false humanity and a sign of the nation’s inferiority”. The Italian philosopher Cesare Beccaria was inspired by the “famous example set by the Empress of Moscovia” and three years after her death published his work ‘On Crimes and Punishments”.

Школьные годы английские
Школьные годы английские

Мы обратились к ее коллеге Наталье Фрейздорф, консультанту по британскому образованию, с просьбой описать саму систему английского школьного образования.

Наследник британского престола не будет обучаться так, как его предки
Наследник британского престола не будет обучаться так, как его предки

Этой весной школьную жизнь Великобритании потрясла новость о том, что наследник британского королевского престола принц Джордж в сентябре пойдет в престижную лондонскую школу Thomas’s, расположенную в районе Баттерси. Сенсация была вызвана тем фактом, что, оказывается, принц Джордж, третий в очереди будущий король Великобритании (после своего деда Чарльза, принца Уэльского, и отца, принца Уильяма), станет первым членом королевской семьи, который будет посещать школу совместного обучения, то есть такую, где мальчики и девочки учатся вместе.

Все актуальные новости недели одним письмом

Получайте свежие новости от «Коммерсантъ UK» по электронной почте

Close

Все актуальные новости недели одним письмом

Получайте свежие новости от «Коммерсантъ UK» по электронной почте