23.01.2020
Сергей Васильев

«Генетическая прививка» защитила мышей от химического оружия

Американские биологи внесли в ДНК мышей ген, наделивший их полной защитой от фосфорорганических нервно-паралитических отравляющих веществ, включая зарин и агент VX.

©Ueslei Marcelino

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

Позавчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Позавчера, 09:29
ФизТех

Переключения магнетиков между спиновыми состояниями могут передавать логический сигнал, и этим процессом можно заменить перенос электронов в современных процессорах. Ученым из МФТИ и их коллегам из Института элементоорганических соединений имени А. Н. Несмеянова и Испании впервые удалось зарегистрировать специфический переход соединения железа между состояниями. Это поможет разработать процессоры и устройства памяти с большим отношением производительности к количеству потребляемой энергии.

1 декабря
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

Позавчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Вчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

18 ноября
Ольга Иванова

Группа исследователей из Китая и США выявила дополнительный фактор, который мог способствовать самому крупному вымиранию на планете.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: