Несмотря на международные запреты, некоторые страны применяют смертельные нервно-паралитические вещества против вражеских солдат и гражданских лиц. Поэтому ученые армии США создали генную терапию, которая на месяц защищает от отравления зарином или зоманом.
Нервно-паралитические отравляющие вещества – фосфорорганические соединения, к которым относятся зарин, зоман, циклозарин и табун. Все эти вещества блокируют ферменты, регулирующие уровни нейромедиатора ацетилхолина в мускулах, что вызывает мышечные спазмы, спертость дыхания и иногда смерть. Современные методы лечения – атропин или диазепам – блокируют рецепторы ацетилхолина, но их следует вводить немедленно после отравления.
В поисках лучшего решения ученые обратились к модифицированной версии человеческого фермента параоксоназы 1 (PON1), который разрушает фосфорорганические соединения до того, как они причинят вред. Но для того, чтобы иммунная система не нейтрализовала белок, врачам приходится вводить в кровь огромное количество этого препарата. Или искать способ защитить белок от иммунной системы, пишет Science.
Поэтому специалисты Медицинского исследовательского института химзащиты армии США пошли другим путем: они превратили печень в фабрику по производству нужных ферментов.
Они использовали безобидный аденоассоциированный вирус для переноса ДНК-инструкций в печень мыши. В результате клетки печени начали выделять мощную версию фермента PON1.
Искусственный фермент PON1 оставался в стабильном состоянии в кровеносной системе мышей на протяжении пяти месяцев.
За шесть недель грызуны пережили девять смертельных инъекций нервно-паралитических веществ.
Генная терапия не причинила вреда здоровью мышей, отмечают исследователи. И хотя их иммунитет вырабатывал антитела для борьбы с чужеродным ферментом, их уровень был слишком низким, чтобы помешать белку бороться с отравляющими веществами.
Ученые надеются, что этот метод сможет в будущем защитить солдат, медицинских работников и служебных собак от риска отравления фосфорорганическими соединениями.