«В связи с растущей во всем мире озабоченностью по поводу использования химического оружия существует значительный интерес к разработке более эффективных противодействий, — сказал Дэвид А. Джетт, доктор философии, директор программы CounterACT Национального института неврологических расстройств и инсульта (NINDS). часть NIH.Органофосфаты (OPs), семейство химических веществ, которое включает несколько пестицидов, а также зарин и нервно-паралитические агенты VX, блокируют активность фермента ацетилхолинэстеразы (AChE). Этот фермент имеет решающее значение для расслабления мышц после стимуляции нервной системой.
Когда активность AChE блокируется (например, OP), мышцы не могут расслабиться, что приводит к параличу и, в конечном итоге, к смерти.Для разработки антидотов от этого типа отравления необходимы подробные знания о структуре фермента AChE. До сих пор силы тяжести на Земле создавали проблему для этой области исследований. Вот тут-то и пригодятся путешествия в космос.
В июне этого года образцы человеческого фермента AChE были отправлены в Лабораторию Международной космической станции в США группой ученых CounterACT под руководством Андрея Ковалевского, доктора философии, Национальной лаборатории Ок-Ридж в Ок-Ридже, Теннесси, и Зорана Радича. , Доктор философии, Калифорнийский университет, Сан-Диего. Используя эти образцы, астронавты в настоящее время выращивают большие кристаллы чистого фермента такого размера, который не может быть сформирован на Земле из-за вмешательства силы тяжести.«Воспользовавшись условиями микрогравитации Международной космической станции, мы надеемся вырастить более качественные и однородные кристаллы, которые мы не можем выращивать на Земле», — сказал д-р Ковалевский.
Как только кристаллы вырастут до достаточно большого размера, они будут возвращены на Землю и проанализированы сложным методом визуализации, называемым нейтронной дифракцией, который может обеспечить представление фермента на атомном уровне.«Используя эту технику, мы сможем ближе познакомиться с тем, как фермент взаимодействует с пестицидами и нервно-паралитическими веществами, и узнать, как химически изменить связь между ними», — сказал доктор Радич. «Этот метод не работает с меньшими кристаллами фермента, которые можно здесь выращивать».Антидоты от воздействия OP реактивируют AChE, непосредственно разрывая его химическую связь с OP. Однако скорость, с которой доступные сегодня контрмеры могут сделать это, слишком мала, чтобы быть полностью эффективными.
Этот проект поможет исследователям разработать противоядия, которые быстрее разрывают связь AChE-OP и которые также можно вводить перорально, что является еще одним ключом к борьбе с крупномасштабным воздействием нервных ядов.«Разработка более эффективных мер противодействия этим видам нервно-паралитических агентов является основным направлением нашей общей программы», — сказал д-р Джетт. «Этот проект представляет собой передовую науку, о которой мы мечтали, когда создавали программу CounterACT».