Бактериальный белок может стать первым антидотом от отравления угарным газом

Монооксид углерода (CO) или угарный газ часто называют «тихим убийцей». Сотни тысяч людей ежегодно попадают в отделения неотложной помощи после воздействия этой невидимой опасности, десятки тысяч из них умирают.

Трагедия заключается в том, что лечение практически не изменилось за десятилетия: врачи используют кислород, иногда барокамеры, и просто надеются на выздоровление пациентов. Однако почти у половины выживших наблюдается хроническое повреждение мозга или сердца. Команда ученых из Медицинской школы Мэрилендского университета, Питтсбургского университета и Университета Уэйк Форест разработала молекулу, которая может изменить мрачную реальность. Их белковый антидот RcoM-HBD-CCC быстро выводит угарный газ из кровотока, делая это без резкого повышения артериального давления — распространенного и опасного побочного эффекта.

Терапия основана на бактерии Paraburkholderia xenovorans, которая естественным образом реагирует на CO₂ в окружающей среде. Используемый ею для этого бактериальный белок, известный как RcoM (сокращение от «регулятор метаболизма CO₂»), невероятно чувствителен к следовым количествам этого газа. Ученые укоротили и переработали белок в компактную форму RcoM-HBD-CCC, которая связывается с CO с чрезвычайной липкостью — почти в 50 раз прочнее гемоглобина. Однако селективность RcoM-HBD-CCC к CO по сравнению с кислородом настолько высока, что он действует подобно молекулярной губке, оттягивая монооксид от гемоглобина и освобождая эритроциты для повторного переноса кислорода.

В экспериментах на мышах антидот подействовал в течение нескольких минут. После воздействия CO газ выводился из крови обработанных животных гораздо быстрее, чем у необработанных. Еще более многообещающим было то, что белок затем безвредно выводился из организма с мочой.

«Это может стать быстрым внутривенным антидотом от угарного газа, который можно будет вводить в отделении неотложной помощи или даже в полевых условиях спасателями», — считает автор исследования Марк Т. Гладвин, декан Медицинской школы Мэрилендского университета (UMSOM).

Попытки разработать поглотители CO в прошлом сталкивались с трудностями. Многие генно-инженерные белки, хотя и хорошо улавливают угарный газ, также связываются с оксидом азота — молекулой, регулирующей кровяное давление. Этот непреднамеренный побочный эффект может вызвать опасные скачки артериального давления, повреждение почек или даже более серьезные последствия. Однако RcoM-HBD-CCC, похоже, обходит эту проблему. Лабораторные испытания показали, что он реагирует с оксидом азота гораздо медленнее, чем другие белковые препараты. У мышей даже в высоких дозах он не вызывал гипертонии и не повреждал органы.

«Эта молекула может стать переломным моментом, поскольку она способна напрямую и быстро выводить оксид углерода из организма с минимальным риском побочных эффектов», — сказал Джейсон Дж. Роуз, доцент кафедры медицины в UMSOM.

Пока что терапия была испытана только на мышах. Испытания на людях продлятся еще долгие годы, и многие вопросы требуют ответа. Какова правильная доза? Может ли белок быть эффективен при тяжелом отравлении пациентов, у которых уже наступили серьезные последствия? Как регулирующие органы будут оценивать препарат, предназначенный для экстренных случаев, а не для ежедневного применения?

Поддержать работу блога донатом можно по ссылке.