Articles

„Nanoscavengers”ar putea proteja oamenii de gazul sarin, alți agenți nervoși

material periculos specialiștii salvează o păpușă în timpul unui atac simulat cu gaz nervos în San Diego, California.

Robert Gauthier/Los Angeles Times/Getty Images

în anii 1980, mii de iranieni au fost uciși de expunerea la agenții nervoși sarin și tobin dezlănțuiți de forțele irakiene. Substanțe chimice similare au fost folosite împotriva soldaților și civililor în războaiele recente și atacurile teroriste. Acum, cercetătorii raportează o nouă terapie care ar putea oferi protecție cu acțiune îndelungată împotriva acestor agenți. Deși tratamentul a fost testat doar la rozătoare, unii oameni de știință spun că ar putea preveni într-o zi leziuni cerebrale de durată sau moarte la persoanele expuse la aceste arme chimice mortale.

agenții nervoși precum sarinul aparțin unei familii de substanțe chimice numite organofosfați. Deși unii dintre acești compuși sunt utilizați pe scară largă în concentrații mult mai mici ca pesticide, agenții nervoși sunt extrem de letali, deoarece intră rapid în organism prin tractul respirator, ochi sau piele. Odată ajunși în celule, acestea inhibă o enzimă importantă a cărei funcție normală este de a descompune acetilcolina, un neurotransmițător care ajută mușchii să se contracte. Când se acumulează prea multă acetilcolină, victimele se confruntă cu spasme musculare violente și, în cele din urmă, încetează să respire.antidoturile actuale trebuie administrate cât mai curând posibil și, deși pot ajuta la atenuarea simptomelor otrăvirii, nu acționează direct asupra agenților nervoși. Drept urmare, cercetătorii au încercat să dezvolte molecule profilactice de „curățare” capabile să caute și să degradeze agenții nervoși din organism la expunere. Dar astfel de „bioscavengers” au fost în măsură să ofere o scurtă protecție la diferite animale de laborator și nu au fost aprobate astfel de terapii de către Administrația SUA pentru alimente și medicamente.

în studiul actual, cercetătorii de la Universitatea Washington din Seattle au încercat o nouă abordare. Au înfășurat o enzimă care vizează organofosfatul numită OPH într-un strat flexibil de gel polimeric. Rezultatul final a fost particulele de dimensiuni nanometrice capabile să rămână nedetectate de sistemul imunitar și să rămână în organism mai mult decât enzima singură. Când sunt administrate înainte de expunerea la agenți nervoși, nanoparticulele curăță substanțele chimice din fluxul sanguin.

șobolanii cărora li s-a administrat o singură injecție cu „nanoscavenger” au fost complet protejați împotriva expunerii la organofosfat timp de până la 5 zile fără efecte secundare. La cobai tratați, nanoscavagerul a protejat animalele de mai multe injecții cu sarin timp de 8 zile, relatează echipa astăzi în Science Translational Medicine.nanoscavenger ar putea acționa în esență ca un vaccin la oameni, spune inginerul chimic Shaoyi Jiang, membru al echipei. Dacă terapia este optimizată, protecția ar putea dura săptămâni sau chiar luni, spune el.bioscavengerii anteriori nu au rămas în organism suficient de mult timp pentru a conferi protecție sau au declanșat sistemul imunitar al organismului pentru a neutraliza antidotul cu anticorpi, notează Jin Montclare, inginer proteic la Universitatea New York din New York, care nu a fost implicat în studiu. Noua lucrare pare să eludeze ambele preocupări, spune ea.nanoscavengers de agent nervos ar fi cel mai practic pentru persoanele care prezintă un risc ridicat de expunere la armele chimice, cum ar fi soldații sau primii respondenți care intră într-o zonă contaminată, spune Janice Chambers, toxicolog la Universitatea de Stat din Mississippi din Starkville, care nu a fost implicat în lucrare. Dar ea spune că terapia probabil nu ar fi utilă pentru atacuri cu termen scurt, cum ar fi atacurile teroriste. „Până când veți fi expus și veți arăta semne de tremurături sau convulsii, ar fi prea târziu” pentru a da tratamentul.

autorii spun că tratamentul ar putea ajuta, de asemenea, la protejarea persoanelor care lucrează cu anumite pesticide. Potrivit Organizației Mondiale a sănătății, pesticidele care conțin organofosfați provoacă 200.000 de decese otrăvitoare pe an în țările în curs de dezvoltare.în continuare, cercetătorii intenționează să testeze cât timp funcționează nanoscavagerul la maimuțe și vor vedea, de asemenea, dacă pot fi administrate doze multiple. După aceea, ar fi necesar un studiu clinic pentru a testa siguranța terapiei la om.