Kémikusok, akik nem definiáltak a halálos ideg-ügynökök rögzítésére

Az esernyők vagy a kilincsek csúcsán ártalmatlanul az idegügynökök a csendes, de halálos áldozatok. A lélegzőszervek lélegeztetéssel történő levágásával ezeknek a kémiai háborús anyagoknak a végeredménye fájdalmas percek alatt fulladást okoz.

Ezeknek a kellemetlen vegyületeknek a kezelése tipikusan vegyi koktélt igényelt, de új kutatást tett közzé Kémia - egy európai folyóirat további lehetséges védelmi módszert határoz meg az ilyen típusú fegyverek ellen. Az Ohio Állami Egyetem tudósai a közelmúltban tanulmányozták annak lehetőségét, hogy valamilyen „molekuláris kosarat” használjanak az idegrendszerek vagy más, a biológiai felhasználásra váró jövőbeni reményekkel rendelkező káros levegő által okozott szerek rögzítésére.

Hogyan működnek ezek a „molekuláris kosarak”?

Jovica Badjic, az Ohio Állami Egyetem kémiai és biokémiai professzora a tervezőmolekulákat kosarak formájában hozták létre. Mindegyik molekulán van egy aminosav a peremén, amely segít meghatározni, hogy a kosár milyen célt szolgál. Amikor a csapat ragyog ultraibolya fényt ezeken a molekulákon, a vegyületek elveszítik a szén-dioxid molekulákat, ami arra kényszeríti a kosarat, hogy összegyűljön és aggregálódjon, és az idegszereket a kollektív tömeg kialakításához vezető úton vegye fel.

A korábbi kutatások során ezek a fényaktivált molekulák könnyen eltávolítható szilárd anyagot képeztek. Bár a víz tartályában ígéretes, a testen belüli szilárdság létrehozása nem jó ötlet. Badjic legutóbbi tanulmányában molekuláris kosarak, glutaminsavval, nanorészecskékként, szilárd anyag helyett. Mivel ezek apró részecskék (50-100 nm átmérőjűek), és az oldatban maradtak, elméletileg csak áthatolhatnak egy emberi testen és kiléphetnek gond nélkül.

A nanorészecskék már régóta lenyűgözik a kutatói közösséget, mint a kábítószer-szállítás - különösen a rák elleni küzdelem - ígéretes eszköze. Ebben az esetben a Badjic új molekuláris kosárja az anyagnak a szervezetbe való szállítása helyett tőkét vesz igénybe az anyag felvételére. A finomítás után a nanorészecskéket a konfliktusterületekbe való belépés előtt vagy a jelenlegi kezelési koktélba integrálni lehetett.

Az ideg-ügynökök esetében a sebesség fontos része az egyenletnek, mivel percek múlva, vagy napokon átnyúlhatnak.

„Hiszem, hogy a molekuláris felismerési folyamat elég gyors.” - mondja Badjic. „Ha a nanorészecskék már a testben vannak, akkor csökkentse az idegrendszer koncentrációját oldatban, és lassítja a folyamatot.”

Az alkalmazott molekuláris kosarak az idegügynök céljával szemben az acetil-kolinészteráz enzimhez (AChE) kötődnek. Az ideggátlók kötődnek az AChE-hez, hogy blokkolják a neurotranszmitter termelését, amely lehetővé teszi a szervezet számára, hogy kommunikáljon a szerveivel. Az idegrendszereket összegyűjtve, és azután, hogy ez a kapcsolat megtörténik, a molekuláris kosarak megakadályozhatják vagy csökkenthetik a szervezeten belüli támadás intenzitását, és az utat képezhetik a többi gyógyszer, például a diazepam és a midazolám (görcsoldó szerek) számára, hogy befejezzék a csata.

A Badjic molekulái szintén használhatók, ha a test nem mérgező. Az idegrendszerek és a peszticidek valójában hasonló molekulaszerkezettel rendelkeznek - elég hasonlóak ahhoz, hogy a molekuláris kosarak is felvehessék őket.

„A növényvédő szerek miatt évente mintegy 200 000 haláleset van.” - mondja Badjic. „Ez is komoly probléma, amit meg kell oldani.” Miközben közel sem olyan mérgező, mint az idegrendszerek, a peszticidek hosszú távú játékot játszanak, mivel olyan betegségekhez kapcsolódnak, mint a rák és az Alzheimer-kór.

Mi következik?

„Nagyon szeretném látni, hogy a molekuláris kosarak hogyan működnek a biológiai rendszerekben” - mondja Badjic. A csapat már megerősítette, hogy a nanorészecskék vizeletben dolgoznak; a vér a következő környezet a teszteléshez, bár az egyedi megoldások tesztelése még mindig távol van a teljes biológiai panelektől.

A jövőben Badjic elképzelni fogja, hogy az üreges nanorészecskék egyaránt szállíthatják az ideg-agent koktélt, és összegyűjthetik a maradványokat a testen kívül.

- Izgatott vagyok az eredmény miatt - mondja Badjic. - Csak nem akarok túl messzire menni.