Одним из самых опасных ядов на Земле является группа ботулинических нейротоксинов. К сожалению, это отравляющее вещество очень сложно заблаговременно распознать. Американские ученые возлагают надежды на перуанских лам, в организме которых обнаружены антитела, распознающие нейротоксины даже в минимальных концентрациях.
Ботулинические нейротоксины — единственная группа токсинов, которая относится к "категории А" по версии американского Центра контроля и предотвращения болезней (CDC). По опасности и вероятности летального исхода они приравнены к сибирской язве и вирусу Эбола. И такая классификация оправдана, ведь нейротоксины в сотни миллиардов раз более токсичны, чем цианиды.
В настоящее время биологи смогли обнаружить лишь единственный природный маркер, способный со 100-процентной вероятностью распознавать нейротоксины. Эти органические образования, получившие название "однодоменные антитела" (sdAb), были обнаружены в крови перуанских лам Lama glama, обитающих в высокогорьях Анд.
Читайте также "Детектор токсинов из… бумаги"
Эти антитела более гибкие на молекулярном уровне, чем обычные борцы с вирусами, что расширяет область их применения в организме. "Кроме того, sdAb способны регенерировать свои биосенсоры, что позволяет использовать их снова и снова без падения уровня активности. Еще стоит отметить, что некоторые формы ботулинических токсинов абсолютно невидны для обычных антител, что многократно усложняет их поиск", — говорит вирусолог Эндрю Хэйхёрст из Юго-западного объединения биохимических исследований США (SFBR).
Из-за способности работать непрерывно и их чувствительности к биотоксинам — sdAb могут использоваться в качестве детектора отравляющих веществ, а также средства борьбы с ботулизмом.
Ботулинические нейротоксины являются побочным продуктом жизнедеятельности бактерий семейства Клостридии. Природная среда обитания этих микроорганизмов — дно стоячих водоемов, однако соседство с человеком приучило бактерии размножаться и в других условиях. Примером тому может послужить одна из форм отравления токсином клостридий — ботулизм. Причиной этого заболевания является нарушение условий хранения продуктов, что ведет к лавинообразному размножению в них бактерий и насыщению пищи токсинами.
Читайте также: Россиянам не советуют есть оливки с миндалем
Нейротоксины поражают нервную систему и вызывают частичный или полный мышечный паралич. Сейчас существует несколько вакцин против ботулизма, а также терапевтических программ для его лечения, но их применение ограничено частными случаями заболевания. Именно поэтому обнаружение детектора, способного быстро и заблаговременно обнаруживать признаки ботулинических нейротоксинов, так важно для медицины, науки и безопасности.
Исследователи из SFBR достаточно далеко продвинулись в своих опытах. Они смогли не только построить детектор на антителах лам, но и дать научное объяснение — как sdAb обнаруживает и "связывает" молекулы токсина в крови. Кроме того, американские биологи продемонстрировали, как можно плавно регулировать точность подобного детектора в зависимости от нужд. Ведь в определенных ситуациях присутствие ботулинического нейротоксина в крови оправдано терапевтически — его используют при лечении ряда заболеваний кровеносной и нервной систем. И возможность проигнорировать допустимый уровень токсина в крови подчас бывает необходима.
Читайте также: Животные воруют друг у друга яд
Ученые также провели успешные тесты по поиску и обезвреживанию возбудителей ботулизма в продуктах, в том числе и молоке, которое чаще всего становится питательной средой для бактерии Клостридий. Теперь Юго-западное объединение биохимических исследований США рапортует о завершении полного комплекса лабораторных тестов и приступает к испытанию промышленных и медицинских детекторов нейротоксинов.