Proteďnemanipulatie om hersenbeschadiging als gevolg van giftige stoffen te voorkomen


NYU onderzoekers bevorderen de stabiliteit van een proteďne die het effect van gifstoffen in veel voorkomende verdelgingsmiddelen en chemische wapens tegengaat.

Onderzoek aan de Universiteit van New York zorgt voor een mogelijke doorbraak waarbij hersenbeschadiging bij burgers en militairen die blootgesteld werden aan giftige chemicaliën voorkomen zou kunnen worden – vooral die in verdelgingsmiddelen en chemische wapens.

Een artikel in het huidige nummer van de uitgave ChemBioChem schetst de vorderingen bij ontgiftende organofosfaten, bestanddelen die gewoonlijk gebruikt worden voor pesticiden en oorlogsmiddelen. Het proces waarvoor patent is aangevraagd, werd ontwikkeld door Jin Kim Montclare, universitair docent in de chemische en biologische techniek van de NYU School of Engineering, samen met Richard Bonneau, universitair docent van NYU Department of Biology en lid van de computertechnische faculteit van NYU Courant Institute of Mathematical Sciences.

Hun werk richt zich op proteďnen genaamd ‘phosphotriesterases’, die de unieke eigenschap bezitten om chemicaliën af te breken in de categorie bekend als organofosfaten, die gevonden worden in alles van industriële bestrijdingsmiddelen tot sarin (zenuwgas) dat gebruikt wordt bij chemische oorlogsvoering.

Organofosfaten hechten zich permanent aan neurotransmitters in de hersenen, storen hun werking en brengen daardoor onherstelbare schade toe. Het vermogen van phosphotriesterases om organofosfaten te ontgiften is al eerder gedocumenteerd; toepassingen waarbij het proteďne voor dit doel werd gebruikt werden echter beperkt door de korte halveringstijd en instabiliteit bij hoge temperaturen.

Montclare en haar collega’s verzonnen een manier om phosphotriesterases te reconstrueren door menging met een kunstmatig gefluoreerd aminozuur en computergestuurde biologie. Het resultaat: een thermostabiele proteďne met een langere halveringstijd en alle ontgiftingscapaciteiten van de originele versie.

“Organophosphates vormen een ontzagwekkend gevaar voor mens en dier, en helaas is het geen uitzondering dat mensen in contact komen met deze substantie, ofwel door blootstelling aan verdelgingsmiddelen of door een aanval met chemische wapens,” legt Montclare uit. “We wisten al dat phosphotriesterases de kracht hebben om deze zenuwgassen te ontgiften, maar ze waren te zwak om therapeutisch te gebruiken,” zegt ze.

In een proces waarbij computergestuurde biologie en proefnemingen gecombineerd werden, gebruikten de medewerkers Rosetta vormgevingssoftware om onderdelen te determineren in de gefluoreerde phosphotriesterase proteďne die gemodificeerd konden worden om de stabiliteit te verhogen en therapeutische toepassingen te realiseren.

De mogelijkheden voor deze gereconstrueerde proteďne zijn aanzienlijk. Montclare legde uit dat in aanvulling op therapeutische formuleringen, die zenuwbeschadiging zouden kunnen voorkomen in het geval van een gasaanval of blootstelling aan verdelgingsmiddelen en waarschijnlijk in de eerste plaats voor militair gebruik ontwikkeld zullen worden, de proteďnen essentieel zouden kunnen zijn als de opslagplaatsen van giftige zenuwgassen ontmanteld moeten worden.

“Reservevoorraden van chemische middelen worden veelvuldig ontmanteld door neutralisatieprocessen met hittebehandelingen en bijtende chemische reagentia, gevolgd door het wegruimen van gevaarlijk afvalmateriaal,” zegt ze. “Deze proteďnen zouden diezelfde taak enzymatisch kunnen voltooien, zonder de behoefte aan reactoren en de ophoping van gevaarlijke bijproducten.”

Plannen zijn in de maak om de ontwikkeling van therapeutische toepassingen te starten voor deze gemodificeerde phosphotriesterase, en het onderzoeksteam is ervan overtuigd dat deze methodeleer – het gebruik van computergestuurde biologie om nuttige proteďnemodificaties toe te passen – de weg zou kunnen vrijmaken voor toekomstige doorbraken van gemodificeerde proteďnen.

Vertaling: Ellen Lam



- Welke vetten zijn nu echt gezond
- Wat doet stress met je lichaam
- Welke e-nummers vermijd je beter
- Welke voedingsstoffen verzuren
- Waarom zijn zoveel mensen moe
- Elke week de laatste nieuwtjes
- Nuttige praktische adviezen

Email adres >


Bezoek ook eens Leefbewust Plaza en steun ons werk


Gratis plaatjes voor gebruik op social media sites zoals Facebook

Link



Heb je een goede nieuwstip, video of andere link voor ons ? Mail het ons


[ Terug naar het hoofdmenu ]

 


 

 

 


View My Stats