Наноферменты — эффективное противоядие от пестицидов
Ученые химического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова разработали новые наноразмерные агенты, которые могут использоваться в качестве эффективных защитных и антидотных средств против воздействия нейротоксичных фосфорорганических соединений, таких как пестициды и боевые отравляющие вещества. Результаты исследования опубликованы в Journal of Controlled Release.
Новая технология, разработанная Кабановым и его коллегами, использует фермент, инкапсулированный в биоразлагаемую полимерную оболочку на основе аминокислоты (глутаминовой кислоты).
Команда профессора Кабанова сосредоточилась на разработке полимерных мицелл, способных включать биополимеры за счет электростатических взаимодействий. Ученые вместе с группой энзимологов МГУ под руководством Елены Ефременко выбрали в качестве одного из доставляемых ферментов фосфогидролазу. Этот фермент способен расщеплять токсичные пестициды и боевые отравляющие вещества.
Однако у него есть недостатки: из-за бактериального происхождения при доставке млекопитающим наблюдается иммунный ответ, а также он быстро выводится из организма. Химики решили эту проблему с помощью подхода «самосборки». Включение фермента фосфогидролазы в частицы нанофермента ослабляет иммунный ответ, а стабильность при хранении и время жизни фермента после доставки в организм значительно увеличиваются.
Эксперименты на крысах доказали, что нанофермент эффективно защищает организм от летальных доз высокотоксичных пестицидов и даже боевых отравляющих веществ, таких как нервно-паралитический газ VX.
Александр Кабанов отмечает: «Простота нашего подхода очень важна. Вы можете получить нанофермент фосфогидролазы простым смешиванием водных растворов фермента и безопасного биосовместимого полимера. Этот нанофермент самособирается за счет электростатического взаимодействия между белком (ферментом) и полимером».
По словам ученого, простота и технологическая эффективность подхода наряду с многообещающими результатами экспериментов на животных дают надежду, что эта методика может быть успешной в клиническом применении.