Μια καινοτόμος τροποποιημένη πρωτεΐνη, που λειτουργεί σαν μοριακό «σφουγγάρι», ενδέχεται να φέρει επανάσταση στη θεραπεία της δηλητηρίασης από μονοξείδιο του άνθρακα (CO). Με την ικανότητα να εντοπίζει και να απομακρύνει τα μόρια του CO από την κυκλοφορία του αίματος μέσα σε λίγα μόλις λεπτά, προσφέρει μια ταχύτερη και ασφαλέστερη εναλλακτική σε σχέση με τη σημερινή προσέγγιση που βασίζεται στη χορήγηση καθαρού οξυγόνου, η οποία συχνά συνοδεύεται από σοβαρές επιπλοκές.
Ερευνητές από την Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου του Μέριλαντ (UMSOM) επικεντρώθηκαν σε μια φυσική πρωτεΐνη γνωστή ως RcoM, που βρίσκεται στο βακτήριο Paraburkholderia xenovorans. Στα βακτήρια, η RcoM ανιχνεύει ίχνη μονοξειδίου του άνθρακα στο περιβάλλον, οπότε οι μηχανικοί θεώρησαν ότι θα μπορούσε να αξιοποιηθεί για να εντοπίζει και να δεσμεύει τα μόρια του μονοξειδίου του άνθρακα που είναι προσκολλημένα στα ερυθρά αιμοσφαίρια.
Η τροποποιημένη πρωτεΐνη βρίσκεται στον πυρήνα της νέας θεραπείας με την ονομασία RcoM-HBD-CCC. Διακρίνεται για την εντυπωσιακή της επιλεκτικότητα, καθώς δεσμεύεται ισχυρά αποκλειστικά με τα τοξικά μόρια του μονοξειδίου του άνθρακα, ενώ αφήνει ανεπηρέαστες άλλες ζωτικές ενώσεις του οργανισμού, όπως το οξυγόνο και το μονοξείδιο του αζώτου (NO), το οποίο είναι κρίσιμο για τη ρύθμιση της αρτηριακής πίεσης.
Η δηλητηρίαση από μονοξείδιο του άνθρακα είναι δύσκολο να αντιμετωπιστεί για διάφορους λόγους. Καταρχάς, η έκθεση σε αυτό μπορεί να μην γίνει αντιληπτή, γι’ αυτό και ονομάζεται «σιωπηλός δολοφόνος». Το αέριο είναι άοσμο και αόρατο και μπορεί να διαρρεύσει από χαλασμένους θερμαντήρες ή να συγκεντρωθεί σε εσωτερικούς χώρους από καύση φυσικού ή υγραερίου – όπως για παράδειγμα από κουζίνες – όταν δεν υπάρχει καλός εξαερισμός. Είναι επίσης κύριο συστατικό του καπνού από πυρκαγιές και μπορεί να αποβεί θανατηφόρο αν ο κινητήρας ενός οχήματος λειτουργεί σε κλειστό χώρο όπως γκαράζ.
Μόλις εισέλθει στο σώμα, το μονοξείδιο του άνθρακα καταλαμβάνει τα ερυθρά αιμοσφαίρια, εκτοπίζοντας το οξυγόνο και διακόπτοντας την παροχή του στον εγκέφαλο, την καρδιά και άλλα όργανα. Το μονοξείδιο του άνθρακα δεσμεύεται στη αιμοσφαιρίνη 200 έως 400 φορές ισχυρότερα από το οξυγόνο, και σε υψηλές συγκεντρώσεις μπορεί να προκαλέσει απώλεια αισθήσεων σε λίγα λεπτά, οδηγώντας σε μόνιμες βλάβες – ή και θάνατο.
Ο καθαρισμός του αίματος είναι επίσης μια μάχη με το χρόνο. Αυτή τη στιγμή, η μόνη διαθέσιμη ιατρική παρέμβαση είναι η χορήγηση 100% καθαρού οξυγόνου, συνήθως σε υπερβαρικό θάλαμο. Ωστόσο, η διαδικασία είναι αργή, απαιτεί πάνω από μία ώρα για να απομακρυνθεί το μονοξείδιο του άνθρακα, και ακόμη κι αν ο ασθενής επιβιώσει, σχεδόν οι μισοί υποφέρουν από μακροχρόνιες βλάβες στην καρδιά ή τον εγκέφαλο.
Σε πειραματικά μοντέλα ποντικιών, το αντίδοτο κατάφερε να απομακρύνει το μονοξείδιο του άνθρακα από το αίμα μέσα σε λίγα μόλις λεπτά, επιτυγχάνοντας την ασφαλή αποβολή του από τον οργανισμό μέσω των ούρων. Το τροποποιημένο αντίδοτο δρα σαν σφουγγάρι, εντοπίζοντας και απορροφώντας το CO που έχει προσκολληθεί στα ερυθρά αιμοσφαίρια. Στα ποντίκια, η μισή ποσότητα CO από την κυκλοφορία του αίματος απομακρύνθηκε σε λιγότερο από ένα λεπτό, απελευθερώνοντας την αιμοσφαιρίνη ώστε να μπορεί ξανά να μεταφέρει οξυγόνο.
«Σε αντίθεση με άλλες θεραπείες που βασίζονται σε πρωτεΐνες, διαπιστώσαμε ότι η ένωση προκαλεί μόνο ελάχιστες μεταβολές στην αρτηριακή πίεση, γεγονός που είναι ενθαρρυντικό και ανοίγει τον δρόμο για κλινική εφαρμογή», δήλωσε ο κύριος συγγραφέας της μελέτης, Δρ. Μαρκ Γκλάντουιν, Κοσμήτορας της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου του Μέριλαντ. «Αυτή η ουσία έχει τη δυνατότητα να γίνει ένα ταχύτατο ενδοφλέβιο αντίδοτο για το μονοξείδιο του άνθρακα, που θα μπορούσε να χορηγηθεί στα επείγοντα ή ακόμη και επί τόπου από διασώστες» εξήγησε.
Παρόλο που πρόκειται για πρώιμη έρευνα, τα αποτελέσματα είναι ενθαρρυντικά και απαιτούν περαιτέρω προκλινικές μελέτες για την αξιολόγηση της ασφάλειας και της δοσολογίας, ανοίγοντας τον δρόμο για δοκιμές σε ανθρώπους.
«Αυτό το μόριο μπορεί πραγματικά να αλλάξει τα δεδομένα, γιατί μπορεί άμεσα και γρήγορα να απομακρύνει το CO από το σώμα με ελάχιστες παρενέργειες», είπε ο Δρ. Τζέισον Ρόουζ, αναπληρωτής καθηγητής Ιατρικής στο UMSOM.
Δεδομένων των ενθαρρυντικών αποτελεσμάτων, οι ερευνητές εκτιμούν ότι το RcoM-HBD-CCC θα μπορούσε να αξιοποιηθεί και σε άλλες κλινικές εφαρμογές, όπως στη διαχείριση σοβαρής αναιμίας ή αιμορραγικού σοκ.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
ΠΗΓΗ: New Atlas
