Медицинское вмешательство при поражениях фосфорорганическими отравляющими веществами (ФОВ) с использованием сульфата атропина, 2-пиридинальдоксимметилхлорида (2-ПАМ), диазепама и других аналогичных препаратов способно предотвратить смертельный исход отравления. Однако эти средства не защищают от внезапного химического нападения и от постконтактных осложнений, связанных с необратимым повреждением головного мозга. Военное ведомство США финансирует исследования, способные в будущем значительно упростить защиту военнослужащих от поражения ФОВ. Их суть заключается в использовании технологий генной терапии, в ходе которой организм экспериментальных животных вырабатывает собственные белки, разрушающие ФОВ, что обеспечивает защиту на несколько месяцев. Цель работы – выявить достигнутый уровень исследований, использующих технологии генной терапии для создания устойчивых к ФОВ живых объектов. Метод исследования – аналитический. Источниковая база исследования – публикации в научных журналах и описания к патентам. Обсуждение результатов. В качестве фермента, расщепляющего ФОВ в таких экспериментах, наибольшую эффективность показала генно-модифицированная параоксаназа 1 (PON1). PON1 обладает способностью гидролизовать ФОВ G-типа, параоксон, хлорпирифосоксон, диазоксон и ряд других органофосфатов. Для введения в организм животного гена, кодирующего PON1, используются векторы на основе аденоассоциированного вируса (AAV8 и др.). Однократное введение AAV8, несущего рекомбинантный ген PON1-IF11 (AAV8-PON1-IF11), приводило к высокой экспрессии и секреции рекомбинантного белка PON1-IF11 в кровеносное русло и давало бессимптомную защиту от нескольких смертельных доз ФОВ G-типа в течение как минимум 5 мес. Эти исследования пока находятся на ранней стадии. Анализ аффиляции авторов публикаций и патентов показал, что в таких исследованиях активно участвуют военное ведомство США и сотрудничающие с ним организации (DTRA и др.). Заключение. Учитывая интерес на Западе к идеям модификации человека методами генной терапии, можно предположить, что это направление будет интенсивно развиваться в военных целях. В то же время сама идея заблаговременно созданной устойчивости к ФОВ востребована и в гражданской сфере в связи с широким применением органофосфатов в сельском хозяйстве. Автор считает, что более безопасным будет использование аллогенных мезенхимальных стволовых клеток, генетически модифицированных различными вариантами PON1. Эта устойчивость к ФОВ может защитить здоровье и спасти жизнь военнослужащих в реальном бою в случае использования противником ФОВ. Однако такие способы защиты от органофосфатов должны основываться на серьезных экспериментальных исследованиях, гарантирующих безопасность их применения. Дверь на новый уровень защиты от ФОВ открыта, технологии доступны.
Medical intervention in poisoning by organophosphate toxic agents (OPA) using atropine sulfate, 2-pyridinaldoxymethyl chloride (2-PAM), diazepam and other similar drugs can prevent the fatal outcome of poisoning. These drugs do not protect in case of sudden chemical attack and against post-exposure complications associated with permanent brain damage. The U. S. Department of Defense is funding research that can significantly simplify the protection of military personnel from OPA damage in the future. Their essence is in the use of gene therapy technologies, which allow experimental animals to produce their own proteins that destroy OPA and provide them with protection for several months. The aim of the work is to identify the achieved level of knowledge in the research using gene therapy technologies to create living objects resistant to OPA. The research method is analytical. The source base of the research are publications in scientific journals and descriptions of patents. Discussion of the results. As an enzyme that breaks down OPA in such experiments, genetically modified paraoxanase 1 (PON1) showed the greatest efficiency. PON1 hydrolyzes G-type OPAs, paraoxone, chlorpyrifosoxone, diazoxone and several other organophosphates. Adenoassociated virus vectors (AAV8, etc.) were used to introduce the gene encoding PON1 into the animal’s body. A single injection of AAV8 carrying the recombinant PON1-IF11 gene (AAV8-PON1-IF11) resulted in high expression and secretion of the recombinant PON1-IF11 protein into the bloodstream and provided asymptomatic protection against multiple lethal doses of G-type OPA for at least 5 months. These studies are still in their early stage. An analysis of the affiliation of the authors of publications and patents showed a high involvement of the U. S. military department and its cooperating organizations (DTRA, etc.) in such research. Conclusion. Given the fascination in the West with the ideas of human modification using gene therapy methods, this direction will be intensively developed for military purposes. At the same time, the idea of pre-created resistance to OPA is in demand by the widespread use of organophosphates in agriculture. The author believes that it would be safer to use allogeneic mesenchymal stem cells transfected with genetically modified PON1 variants with enhanced enzyme activity. This resistance to OP agents can be health protective and lifesaving in soldiers in real combat when the enemy uses these agents. However, this approach must be based on a strong experimental background. The door is open, the technologies are available.
Предпросмотр статьи
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Химия
- УДК
- 623.459. Химические отравляющие вещества (ОВ) и средства применения ОВ: индикация, защита, дегазация
- Префикс DOI
- 10.35825/2587-5728-2024-8-1-5-17
