Модифицированный ботулотоксин доставляет антитела против самого себя в нервные клетки.
Ботулизм – это отравление ботулотоксином, который производит бактерия Clostridium botulinum. Бактерия – анаэроб, очень не любит кислород, поэтому ботулизм обычно случается из-за испорченных консервов, колбасных изделий и других продуктов, в которых есть подходящие условия для Clostridium botulinum (хотя бывает, что она начинает размножаться в ранах, и тогда говорят о раневом ботулизме).
Ботулотоксин – одно из самых сильных ядовитых веществ. Это крупный белок, который расщепляет другие белки, без которых нервные клетки не могут выполнять свою работу. Из-за ботулотоксина нейроны перестают посылать сигналы, и если речь идёт о нервных центрах, управляющих дыханием и сердцебиением, то тут наступает паралич дыхательных мышц и сердца с неизбежным летальным исходом.
Против ботулизма используют антитела, связывающие токсин и не дающие ему работать. Однако эти антитела обезвреживают только тот ботулотоксин, который плавает в крови. Как только он попадает в нервную систему, он становится недосягаем для них. Но если бы удалось найти способ, как доставить антитела в нейроны, то мы бы смогли справиться и с тем токсином, который в них уже проник.
Сотрудники Гарвардского университета и Бостонской детской больницы решили использовать для этого… сам ботулотоксин. Разумеется, не натуральный, а изменённый. Белков ботулотоксинов существует не один, а целая группа, и среди них есть такие, которые не вредят нейронам. Исследователи создали молекулу-гибрид: одну её часть взяли от ядовитого токсина бактерии Clostridium botulinum, а другую часть взяли, если можно так сказать, от неядовитого ботулотоксина. В результате получился химерный белок, умеющий проникать в нейроны и при этом совершенно для нейронов безвредный.
Затем его соединили с антителами против настоящего, ядовитого ботулотоксина. Смертельную дозу натурального ботулотоксина вводили мышам, и когда у животных наступал паралич, им давали лекарство – гибридный ботулотоксин, который вёз на себе антитела. В статье в Science Translational Medicine говорится, что мыши, получившие лекарство, через шесть часов полностью пришли в себя. Исследователи из Нью-Йоркского университета, Университета Уэйк-Форест и Военного института химической защиты проверили новое лекарство на макаках и сообщили в другой статье в Science Translational Medicine, что лекарство действует и на обезьян тоже.
Лабораторным животным токсин вводили однократно. Если говорить о людях, то у нас при отравлении значительная часть ботулотоксина какое-то время остаётся в кишечнике. И постепенно ботулотоксин из кишечника проникает в нервную систему, так что отравление растягивается во времени. Поэтому новое лекарство, которое умеет проникать в нейроны, нужно совмещать со старым лекарством, которое обезвреживает токсин в крови.
Конкретные схемы лечения здесь ещё предстоит разработать. Классический ботулизм из-за испорченных консервов сейчас, хотя и редко, но всё же встречается. Кроме того, не будем забывать, что ботулотоксин широко используют в косметологии; наконец, его можно специально использовать как боевое отравляющее вещество.
Автор: Кирилл Стасевич