Author of this text: Ed Yong

Translation: Krzysztof Achinger

W 1978 roku, bułgarski dysydent, Georgi Markov przechodził przez most Waterloo w Londynie, gdy nagle poczuł ostry kłujący ból w nodze. Przechodzący obok człowiek dźgnął go czubkiem parasola, następnie przeprosił i panowie rozeszli się w swoje strony. Trzy dni później Markov już nie żył. Parasolka wstrzyknęła w jego nogę truciznę czyniąc z Markova najsławniejszą ofiarą jednej z najbardziej śmiercionośnych trucizn na świecie — rycyny.

Rycyna jest najlepszym przykładem, który można przedstawić ludziom uważającym, że wszystko co „naturalne" równa się „zdrowe". Jest to proteina pochodząca z rącznika pospolitego, który jest łatwy w uprawie, używa się go w rozmaitych produktach i który dostarcza olbrzymiej ilości śmiercionośnego chemicznego ładunku. Antidotum nie istnieje, a już jeden miligram jest śmiertelny. Wszystkie te właściwości czynią z niego potencjalną broń biologiczną i pobudzają do pytania o antidotum. Poczyniono właśnie spory krok w kierunku rozwiązania problemu, gdyż Bahne Stechmann z Instytutu Curie odkrył pierwszą niewielką cząsteczkę, która chroni myszy przed rycyną.

Lek Stechmanna, znany jako Retro-2, nie tylko chroni myszy przed śmiercią z powodu rycyny, ale także chroni je przed truciznami o podobnego rodzaju, zwanymi toksynami Shiga. Produkowane są one przez chorobotwórcze szczepy bakterii jelitowych Escherichia coli, które  mimo, iż są mniej toksyczne niż rycyna, to też mogą być śmiertelne. Zatem nowe odkrycie Stechmanna jest podwójnie korzystne.

Zarówno rycyna jak i toksyny Shiga mają podobne struktury. Połowa każdego białka — podjednostka A — jest zabójcą. Nieodwracalnie niszczy rybosomy, wytwórnie, których komórki używają do produkowania nowych protein. Pojedyncze białko rycyny może w ciągu minuty niszczyć 1500 takich wytwórni, a bez zdolności do tworzenia nowych białek nasze komórki giną. Jednak broń jest bezużyteczna, jeśłi nie można z niej strzelić we właściwe miejsce.

Ustawienie podjednostki A w zasięgu rybosomów jest zadaniem drugiej połowy białka — podjednostki B. Posiada ona tylne przejście, które przywiera do dokujących cząsteczek na powierzchni naszych komórek i umożliwia przemycenie całego białka do wewnątrz. Gdy już się tam znajdzie, jest transportowane z jednej struktury do drugiej aż osiągnie retikulum endoplazmatyczne, w którym żyją rybosomy. Gdy zablokuje się ten łańcuch transportowy, rycyna oraz toksyny Shiga będą zneutralizowane; ostatecznie białka nie mogą niszczyć tego, czego nie mogą dosięgnąć. I to jest dokładnie to, co udało się osiągnąć zespołowi Stechmanna.

Stechmann, pracując z licznym zespołem francuskich naukowców, przeszukał zbiór ponad 16000 potencjalnych leków w poszukiwaniu jakichkolwiek kandydatów mogących chronić komórki przed rycyną. Nowoczesna technologia pozwoliła mu na jednoczesne przetestowanie wszystkich tych środków chemicznych na komórkach poddanych działaniu rycyny. By zobaczyć czy działają, Stechmann zaaplikował komórkom radioaktywny aminokwas; te, którym udało się zaabsorbować ten prezent w nowych białkach wyraźnie były odporne na zabójcze działanie rybosomów rycyny.

Rezultatem tego „wysoko-efektywnego przesiewu" jest piękna ilustracja poniżej. Zielona wstęga na dole jest linią śmierci - reprezentuje nieodmiennie śmiertelny efekt kiedy komórki ludzkie stykają się z rycyną. Żółta wstęga na górze zawiera komórki kontrolne, które są nadal żywe — to jest cel, do którego zmierzamy, jeżeli chodzi o antidotum. Czerwone kropki pokazują, co dzieje się, gdy komórki zostaną potraktowane jednym z 16000 leków. Większość z nich kręci się w pobliżu zielonego poziomu, ponieważ większość środków chemicznych nie zadziałała. Można jednak wyraźnie dostrzec, że przynajmniej sześć leków wywarło pozytywny efekt — te czerwone kropki znajdują się z dala od zbiorowiska, balansując na granicy życia i śmierci.

Stechmann postanowił sprawdzić dwóch z powyższych cząsteczkowych ochroniarzy, Retro-1 i Retro-2 — były najlepsze w ochronie przed rycyną, powodując niewiele efektów ubocznych. Co więcej, związki te przeciwdziałają także toksynom Shiga. W komórkach laboratoryjnych, leki te tylko częściowo chroniły przed śmiercią z powodu rycyny, ale, co zaskakujące, Retro-2 poradziło sobie znacznie lepiej, gdy było testowane na myszach. Nawet, gdy Stechmann użył dawki, która normalnie zabiłaby 90% myszy w przeciągu trzech tygodni, niewielka dawka Retro-2 zdołała uratować połowę gryzoni, a większa dawka ochroniła wszystkie.

Ani Retro-1 ani Retro-2 nie działa bezpośrednio na toksyny; zamiast tego, blokują po prostu ich dostęp do docelowego miejsca ataku. Poprzez oddziaływanie na przyjmującego atak, a nie bezpośrednio na źródło ataku, mogą one chronić przed wieloma innymi zagrożeniami i trudniej będzie opracować opór przeciwko nim. Obecnie nie wiadomo, jak dokładnie oba leki przeciwdziałają, by rycyna i toksyny Shiga nie osiągały swojego miejsca, w którym dokonują zniszczeń. Jest to wielkie pytanie, na które trzeba znaleźć odpowiedź; znalezienie tejże odpowiedzi pozwoli naukowcom ulepszyć Retro-2, by jeszcze efektywniej chroniło przed rycyną.

Źródło: Cell Cell,2010.01.043

Tekst oryginału.

Discover, 15 kwietnia 2010r.

Po przeczytaniu tego tekstu, czytelnicy często wybierają też: Paranoja narodowa Katastrofa pod Smoleńskiem bez sentymentów

Comment on this article..   See comments (2)..

Send text to e-mail address..

Print-out version..    PDF    MS Word

Ed Yong Mieszka w Londynie i pracuje w Cancer Research UK. Jego blog „Not Exactly Rocket Science” jest próbą zainteresowania nauką szerszej rzeszy czytelników poprzez unikanie żargonu i przystępną prezentację.  Private site  Number of texts in service: 148  Show other texts of this author  Newest author's article: Podstępny cętkowany kot udawał, że jest przedstawicielem innego gatunku