Хіміки з Каліфорнійського університету розробили наночастинки, що нейтралізують широкий спектр токсинів, які містяться в отруті змій по всьому світу. Цей винахід вже в найближчому майбутньому може врятувати безліч життів і позбавити лікарів від необхідності підбирати укушеним людям протиотруту під кожен конкретний тип отрути.
Не всі протиотрути від зміїних укусів рівнозначні. Різні види змій виробляють різні типи токсинів. Це означає, що жертвам укусу змії потрібно не тільки якомога швидше отримати дозу антидоту, так ще й врахувати, що засіб має бути відповідним. Дослідники повідомляють, що вони розробили наночастинки, що ввібрали в себе безліч найрізноманітніших токсинів під час лабораторних випробувань, що стало ключовим кроком на шляху виготовлення протиотрути найширшого спектра.
Відсутність подібних універсальних препаратів призводить до того, що щорічно більше 100 000 чоловік у всьому світі помирають від укусів отруйних змій, переважно в Африці і на південному сході Азії. І це не єдина небезпека. Змії кусають приблизно 4,5 мільйона людей щороку, і ті, кому пощастило вижити, найчастіше страждають від серйозних травм, таких як втрата кінцівок. Як правило це пов'язано з тим, що змії кусають людей в сільській місцевості, де у них просто немає доступу до клінікам і необхідним препаратам. Крім того, часто потерпілі отримують неправильний антидот.
У звичайного протиотрути є кілька проблем. Виробництво протиотрут на основі антитіл трудомістке і дороге, що просто невигідно фармацевтичним компаніям - вони не зароблять багато грошей на з продажу. Крім того, такі препарати повинні зберігатися охолодженими (від перегріву білки антитіл поступово руйнуються), тому в жарких країнах зберігати їх тривалий час стає набагато складніше - а саме там вони і потрібні найбільше.
Кен Ши, хімік з Каліфорнійського університету, разом зі своїми колегами вирішили закликати на допомогу нанотехнології. Раніше вони вже успішно розробили наночастинки, здатні зв'язуватися з потужним токсином в бджолиній отруті і видаляти його з крові. Для нової ж роботи їм знадобилися такі частинки, які зв'язувалися б не з одним типом токсину, але з цілим спектром. Їх метою було сімейство токсинів, відомих як PLA2 білки. Змії виробляють сотні варіантів цих білків, від невинних і практично нешкідливих отрут до найпотужніших нейротоксинов, що вбивають людину за лічені секунди. Зазвичай ці білки проникають в клітку крізь клітинну мембрану, а значить наночастинки, виготовлені з ліпідообразних молекул (аналогічних липидному шару, який знаходиться в клітинній мембрані), могли б надійно зв'язуватися з цим типом білків.
Хіміки зробили підбірку полімерних білків з різних структур, які несуть в своєму складі кислоти і луги, які змогли б утворити мережу слабо взаємодіючих водневих зв'язків. Вони кілька разів проводили контрольне впровадження білкових агентів PLA2, кожен раз відбираючи ті комбінації наночасток, які пов'язувалися з токсином найкраще. У підсумку вони стали вихідним матеріалом, який потім лише піддався додатковим циклам хімічної оптимізації.
Тепер же Кену і колегам необхідно провести ряд випробувань на тваринах і подивитися, чи не призведе використання наночасток до несподіваних результатів, а також оцінити те, наскільки ефективна нова розробка при впровадженні в реальну кровоносну систему. Якщо все пройде за планом, вже зовсім скоро світ побачимо перші протиотруту, що претендує на роль універсальних ліків від зміїного укусу.