Химики МГУ разработали основу новых наноразмерных препаратов, нанозимов, которые могут быть использованы в качестве антидота против пестицидов и химического оружия. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Controlled Release.

Ученые химического факультета провели исследование адресной доставки в организм ферментов, способных разрушать токсичные фосфорорганические соединения. Разработка первых наноразмерных препаратов началась более 30 лет назад. Первые нанозимы были основаны на липосомах — сферических полых включениях, имеющих один или несколько липидных бислоев. Основу разработанных химиками МГУ нанозимов составляет химически модифированный синтезированный в МГУ фермент и биоразлагаемый полимер на основе одной из аминокислот (глутаминовая кислота).

В качестве доставляемого фермента ученые вместе с группой энзимологов МГУ выбрали органофосфатгидролазу, которая может расщеплять токсичные пестициды и боевые отравляющие вещества. Ее недостатком является бактериальное происхождение, которое вызывает иммунный ответ при введении в организм млекопитающих, а также малая стабильность и быстрое выведение из организма. Химики решили эту проблему, применив «сборочный» подход: в результате включения фермента органофосфатгидролазы в нанозим снижается иммунный ответ, существенно увеличивается стабильность фермента при хранении и увеличивается время его жизни после введения в организм. В экспериментах на крысах, описание которых было опубликовано в научной статье, было доказано, что препарат эффективно защищает организм от летальных доз высокотоксичных пестицидов и даже боевого отравляющего вещества, например VX-газа.

«Очень важным является простота нашего подхода: нанозим органофосфатгидролазы получается простым смешением водных растворов высокоочищенного фермента и безопасного биосовместимого полимера. Этот нанозим самособирается за счет электростатических взаимодействий между белком (ферментом) и полимером», — пояснил руководитель проекта профессор Александр Кабанов.

В работе приняли участие сотрудники химического факультета МГУ, а также ученые из 27-го Центрального научно-исследовательского института Министерства обороны Российской Федерации и Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл, США.