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      新型多功能解毒劑可對抗神經毒劑中毒

      LLNL-02 血腦屏障

      LLNL-02 可以通過血腦屏障(如圖),從而更有效地保護中樞神經系統。來源:利亞姆克勞斯/LLNL

      勞倫斯利弗莫爾國家實驗室 (LLNL) 的科學家們開發了一種新的多功能解毒劑來對抗神經毒劑中毒。這項發表在《科學報告》雜志上的工作是 LLNL 全球安全局、其法醫科學中心和美國陸軍化學防御醫學研究所 (USAMRICD) 合作建立的高度迭代過程的結果。

      像沙林或諾維喬克這樣的化學武器神經毒劑通常通過阻止信息從由大腦和脊髓組成的中樞神經系統 (CNS) 到控制包括呼吸在內的許多過程的外周神經系統 (PNS) 來發揮作用. 大腦的天然保護 - 血腦屏障 (BBB) - 長期以來一直是開發有效神經毒劑解毒劑的主要障礙,這種解毒劑在歷史上只能防止 PNS 受損,因為它們不能穿過 BBB。

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      FR-910科研級熒光顯微鏡

      在使用涉及計算建模和藥物化學的并行努力確定了最有希望的化合物后,最佳候選化合物在幾種生化測定中進行了評估,從而發現了 LLNL-02。發現 LLNL-02 可以保護 CNS 和 PNS 免受神經毒劑沙林的影響。LLNL-02 是同類中的第一種解毒劑,因為它確實穿過 BBB 以保護大腦。

      “這個過程極具挑戰性——在生化評估后,大多數合成的化合物要么有效地穿過 BBB 模型,但無效,反之亦然,”該項目的通訊作者 Carlos Valdez 和 LLNL 首席化學家說。“我什至會稱 [LLNL-02] 大海撈針,當我們找到它時,我們欣喜若狂。這對我們的團隊來說是一項相當大的成就。”

      經過兩年的實驗室和計算測試,在 USAMRICD 進行的生化分析顯示 LLNL-02 對人類細胞系無毒。下一步是在動物模型中評估 LLNL-02。“它與美國陸軍目前使用的‘黃金標準’解毒劑一樣有效,”瓦爾迪茲說。

      對 LLNL-02 對抗 VX 和新特工(如 Novichoks)的有效性的研究仍在繼續,最顯著的是用于 2018 年在英國刺殺 Sergei Skripal 和他的女兒,以及 2020 年刺殺 Alexei Navalny。

      “這些人很幸運,他們能夠被送往醫院并保持生命,直到他們的身體能夠妥善處理特工,”瓦爾迪茲說。“這就是我們現在期待看到的——如果 LLNL-02 有一些超越沙林的保護活性。”

      “結果表明,LLNL 獨特的設施和科學人才集合正在突破可能的界限,”LLNL 法醫科學中心主任奧黛麗·威廉姆斯說。“LLNL-02 是一種很有前途的多功能化合物,由獨特的工藝制成,為保護生物恐怖主義和化學武器的受害者提供了一條前進的道路。”

      參考文獻:Brian J. Bennion、Michael A. Malfatti、Nicholas A. Be、Heather A. Enright、Saphon Hok、C. Linn 撰寫的“用于神經毒劑暴露的 CNS 可滲透再激活劑的開發:一種迭代的多學科方法” Cadieux、Timothy S. Carpenter、Victoria Lao、Edward A. Kuhn、M. Windy McNerney、Felice C. Lightstone、Tuan H. Nguyen 和 Carlos A. Valdez,2021 年 7 月 30 日,科學報告。
      DOI: 10.1038/s41598-021-94963-2

      其他 LLNL 合著者包括 Brian Bennion、Michael Malfatti、Nicholas Be、Heather Enright、Saphon Hok、Timothy Carpenter、Victoria Lao、Edward Kuhn、Windy McNerney、Felice Lightstone 和 Tuan Nguyen。

      這項工作由國防威脅減少局化學和生物技術部資助。

      文章出自:科信儀器 轉載時必須以鏈接形式注明作者和原始出處及本聲明。
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