Ученые раскрыли механизм действия рицина с помощью новой технологии

Австрийские исследователи идентифицировали белок, контролирующий действие смертельного растительного яда и биологического оружия — рицина. Комбинация биологии стволовых клеток и современных методов скрининга позволила команде выяснить, как работает этот токсин.

Рицин — один из самых смертоносных растительных ядов в мире, часто попадающий в заголовки из-за связи с терроризмом. Его потенциал в качестве агента химической войны изучали от «Аль-Каиды» до армии США во время Первой мировой войны.

Для летального исхода достаточно крошечного количества яда, который вызывает смерть в течение 2–3 дней после попадания в кровоток. Его легко получить, так как он производится из безобидных на вид семян клещевины. До сих пор противоядия не существовало.

Команда из Института молекулярной биотехнологии (IMBA) Австрийской академии наук в Вене идентифицировала белковую молекулу Gpr107, которая необходима для смертельного эффекта рицина. Клетки, лишенные Gpr107, невосприимчивы к яду.

Как отметил один из авторов исследования, опубликованного в журнале Cell Stem Cell, Ульрих Эллинг: «Наше исследование предполагает, что теперь можно разработать специфическое противоядие, создав малую молекулу для блокировки белка Gpr107».

Новая технология позволяет быстро сканировать весь геном млекопитающих на наличие мутаций. Теперь исследователи могут за несколько недель найти ответ на вопросы, десятилетиями ставившие ученых в тупик.

Обычные методы скрининга фокусируются на поиске одной мутации путем изучения эффектов удаления одного гена — техника не всегда эффективна.

Йозеф Пеннингер прокомментировал, как их новая методика может стать революцией в биомедицине:

«Нам удалось совместить генетику дрожжей (с одним набором хромосом, что позволяет мгновенно мутировать гены) с биологией стволовых клеток. Десятилетиями исследователи искали систему у млекопитающих, которая позволила бы одновременно воссоздавать миллионы мутаций генов. Мы решили эту задачу и даже нарушили парадигму в биологии — нам удалось создать стабильные стволовые клетки мыши с одним набором хромосом и разработать новые инструменты для использования таких клеток, чтобы быстро проверить практически все гены одновременно на конкретную функцию. Возможности применения этого открытия безграничны: от фундаментальных вопросов, например, какие гены необходимы для правильной работы клетки сердечной мышцы, до конкретных приложений, как в случае с токсичностью рицина».