Ця таблетка може бути ліками від радіаційного отруєння

Хімік Ребекка Абергель та її колеги знайшли спосіб вивести радіоактивні забруднення з організму. Зараз вони намагаються ввести свій розчин у таблетку.

Після того, як США в кінці Другої світової війни скинули атомні бомби на міста Хіросіму та Нагасакі, загинуло понад 100 000 людей - багато хто від радіаційного впливу. При високих дозах радіаційні вибухи пронизують тканини h, розривають нитки ДНК і змінюють ритми поділу клітин. Порушені клітини викликають нудоту, діарею і лихоманку, потім запаморочення, слабкість і випадання волосся. З часом вони можуть перетворитися на рак. Для людини, яка за короткий проміжок часу відчула високий рівень радіації від ядерної зброї чи аварії Чорнобильської АЕС, можливості лікування обмежені. Лікарі можуть забезпечити пацієнтові комфорт, лікувати опіки та нудоту, а також намагатись утримати випромінювання. Але гостра доза, як правило, смертельна. Проблема полягає в тому, що коли радіація потрапляє в організм, вийти з неї може бути дуже важко.

радіаційного

Можливо, не повинно бути так. Ядерна зброя та аварії зазвичай вивільняють актиноїди - групу радіоактивних елементів внизу таблиці Менделєєва. Такі актиноїди, як плутоній, уран і курій, легко замикаються в наших кістках і органах, де вони можуть випромінювати випромінювання в наші тіла протягом десятиліть. Хімік Ребекка Абергель та його колеги з Національної лабораторії Лоуренса Берклі в Каліфорнії створили молекули, які зв’язуються з актиноїдами, утворюючи великі, стабільні комплекси, які організм легше вигнати. Вона (TEDxAix Talk: Амбівалентні радіонукліди) більше ділиться ідеєю, не в останню чергу, що вона існує вже більше 60 років.

Гей, плутонію, ти йдеш зі мною. Команда Абергеля розробляє хелатори, природні молекули, які можуть утворювати кілька зв’язків з одним іоном металу. Хелатори - це давно встановлене лікування отруєнь важкими металами, такими як залізо, миш'як та свинець. (Їх також випробовували як ризиковані «альтернативні» методи лікування таких захворювань, як хвороби серця та аутизм; багато лікарів вважають ці способи хелатування суперечливими.) Абергель та її команда в Берклі зробили хелатор, який зв'язується з актиноїдами - не втручаючись у інші метали, які нам потрібні в нашому тілі, такі як цинк або залізо. Робота є продовженням досліджень, які розпочалися ще в 1950-х роках, майже коли люди почали усвідомлювати потенційний хаос ядерної війни.

Створення хелатора вимагає освічених здогадок і перевірок. Щоб створити своїх хелаторів, команда Абергеля працювала з риштуваннями, натхненними відомими молекулярними структурами залізозв’язуючих хелаторів бактерій. Вони крок за кроком балакали з частинами лісів, змінюючи такі властивості, як кислотність та кількість місць зв’язування, завдяки ряду хімічних реакцій. Вони також зафіксували додаткові озброєння. "Актиніди більше заліза, тому вам потрібно більше координуючих атомів", - пояснює Абергель. За останні 30 років вона та її колеги випробували десятки різних структур. Один видалив 80 відсотків забруднюючого плутонію з мишей за два дні лише однією дозою.

Випробування на людях для лікування радіаційним отруєнням. Команда Абергеля вже продемонструвала безпеку та ефективність своїх хелаторів у культурах клітин людини та декількох моделях тварин. Торік вони отримали дозвіл FDA на клінічне випробування, що перевіряє безпеку лікування хелаторами у людей. Це дасть одну дозу хелатора спочатку на надзвичайно низьких рівнях, а потім на дедалі вищих рівнях здоровим добровольцям, щоб встановити безпеку хелаторів та визначити будь-які побічні ефекти. Дослідники ніколи не будуть проводити "контрольоване" клінічне випробування на людях, оскільки для цього потрібно забруднити людей радіоактивними речовинами. Натомість вони будуть порівнювати дані своїх досліджень на людях із даними на тваринах, щоб встановити безпечні, ефективні дози для людей.

Тепер, щоб зробити таблетку проти радіаційного отруєння. Можна було б доставляти хелатори за допомогою таблеток або ін’єкцій, але Абергель набагато віддає перевагу таблеткам. "Якщо є масові жертви, коли мільйони людей забруднені, ви не хочете роздавати голки", - каже вона. "Таблетки розподіляти просто, їх можна легко подрібнити в порошок і змішати в щось на зразок йогурту для дітей або людей похилого віку".

Недосконала наука визначення дозування. Велика частина роботи, яка чекає на Абергеля, полягає у забитті деталей, як вводити таку таблетку. "На моделях тварин ми розглядали різні сценарії забруднення та лікування", - каже вона. «Якщо трапилася аварія на атомній електростанції, що станеться, якщо ми проведемо лікування через 24 години після забруднення? Через два дні? Чи повинні люди приймати по одній таблетці щодня протягом двох тижнів або двічі на тиждень по одній? Коли ми припиняємо лікування? " Її команда також розглядає способи використання за межами масштабних катастроф - наприклад, як наркотик може принести користь людям, які регулярно зазнають радіоактивних впливів, таких як науковці, працівники атомних електростанцій та видобувачі урану. Таке щоденне використання було б першим для Абергель: як правило, найкращим сценарієм для її продукту є те, що його взагалі ніколи не використовувати. (До цього часу її робота спиралася на фінансування уряду США, який додав би будь-який отриманий препарат для знезараження до своїх запасів для екстреного використання.)

Хелатор як законне лікування раку? Зараз Абергель експериментує з використанням синтезованих хелаторів як способу введення в організм терапевтичних актиноїдів для лікування раку. Її ідея: приєднати комплекс актинід-хелатор до іншої молекули, наприклад антитіла, яка може розпізнавати і прикріплюватися до ракової клітини. Щоб мінімізувати пошкодження здорових клітин, Абергель вибирає актиноїди, які швидко розкладаються і швидко виходять з організму. Лікарі також могли додати сполуки-індикатори до комплексу актинід-хелатор, який під певним світлом відображався як флуоресцентний. "Отже, ці нові платформи можуть націлюватись на ракову клітину, вводити радіонуклід, який руйнує все навколо, і ми також можемо уявляти це", - говорить Абергель. Зараз дуже-дуже ранні дні - ще не питайте про це свого лікаря. Але якщо це спрацьовує, то це, звичайно, одне із методів лікування, яке, безумовно, буде використано.

Фото: Далія Ан, Національна лабораторія Лоуренса Берклі.