Znajdź zawartość

Nowa technika umożliwiająca szybkie wykrycie jednej z najgroźniejszych toksyn, rycyny, została opracowana przez specjalistów z Uniwersytetu Kalifornijskiego. Metoda może znaleźć zastosowanie przede wszystkim w dziedzinie walki z bioterroryzmem. Rycyna, białko uzyskiwane z nasion rącznika pospolitego (Ricinus communis), jest jedną z najsilniejszych toksyn znanych człowiekowi - do zabicia dorosłej osoby wystarcza już 400 mg tej substancji. Jej szkodliwe działanie polega na przenikaniu do wnętrza komórek i nacinaniu nici RNA budujących rybosomy - struktury odpowiedzialne za syntezę białek. Dotychczas nie istniały techniki pozwalające na szybkie i skuteczne wykrycie trucizny, lecz opracowana przez Amerykanów metoda ma szansę zmienić tę niekorzystną sytuację. Opracowana na Uniwersytecie Kalifornijskim metoda opiera się na zdolności nici RNA do komplementarnego wiązania się ze sobą. Oznacza to, że dwie nici łączą się ze sobą tylko wtedy, gdy tworzące je jednostki, zwane nukleotydami, są ułożone w odpowiedniej kolejności w obu cząsteczkach. W przypadku opracowanego testu jeden z fragmentów RNA pochodzi z rybosomów badanych komórek, zaś drugi jest syntetyzowany w laboratorium i dodawany do próbki jako tzw. sonda wykrywająca poszukiwane RNA. Do jednego z końców sondy przyłączono dodatkowo syntetyczny fragment, niewystępujący w naturalnym RNA, lecz posiadający zdolność do fluorescencji, gdy nie jest do niego przyłączony żaden nukleotyd w badanej nici. Zasada wykonania testu jest bardzo prosta. Do badanej próbki dodaje się sondę, a następnie przeprowadzana jest 30-minutowa inkubacja. Po tym czasie sprawdza się, czy badana próbka świeci. Jeżeli tak, oznacza to, że nić RNA należąca do rybosomu została przecięta. Jeżeli nie obserwuje się emisji światła, oznacza to, że rybosom jest nienaruszony. Największą zaletą nowej techniki jest jej szybkość. Stosowane dotychczas metody umożliwiały wykrycie toksyny dopiero po czterdziestu ośmiu godzinach - jest to zdecydowanie zbyt długo w sytuacji, gdy podejrzewa się atak terrorystyczny. Prawdopodobnie jedyną wadą zaproponowanego przez Amerykanów testu jest fakt, iż nie wykrywa on bezpośrednio cząsteczek trucizny. Można jednak uznać, że uzyskane z jego pomocą wyniki są dostatecznie wiarygodne, gdyż dokonywane przez rycynę uszkodzenia, wykrywane w badaniu, są bardzo charakterystyczne. Obecnie trwają prace nad przygotowaniem kompaktowego zestawu do przeprowadzania analizy, zwanego "laboratorium na chipie" (ang. lab-on-a-chip). Umożliwiłoby to wykonywanie potrzebnych czynności poza laboratorium nawet przez osoby niedoświadczone, czyli np. przez przedstawicieli służb związanych z ochroną ludności.

Jeśli terroryści posłużą się bronią biologiczną, znajdujące się we krwi lamy cząsteczki ostrzegą przed atakiem — donoszą naukowcy z Laboratorium Badawczego Marynarki USA. Przeciwciała są białkami wydzielanymi przez limfocyty B. Mają zdolność rozpoznawania antygenów. Układ odpornościowy wykorzystuje je więc do identyfikacji zagrożenia i unieszkodliwiania go. Naukowcy potrafią stworzyć immunoglobuliny skierowane przeciwko nowotworom i innym chorobom lub odgrywające rolę czujników ostrzegających przed niebezpiecznymi mikroorganizmami czy związkami chemicznymi. Niestety, na obecnym etapie rozwoju nauki te sztuczne twory ulegają nieodwracalnemu rozkładowi pod wpływem wysokiej temperatury, co ogranicza możliwość ich zastosowania w niektórych sytuacjach. Ellen Goldman, biochemik z Laboratorium Marynarki, Andrew Hayhurst, wirusolog z Southwest Foundation for Biomedical Research, i zespół badali przeciwciała lamy. Wcześniejsze studia wykazały, że regiony wiązania się z antygenami są u lam, wielbłądów i rekinów niezwykle małe (ich rozmiary to ok. 1/10 tego samego obszaru w ludzkim przeciwciele). Przeciwciała wymienionych zwierząt są zbudowane z łańcuchów ciężkich białek. Nie występują w nich dodatkowe lżejsze białka, które można zaobserwować u innych gatunków. Ta relatywna prostota budowy zwiększa trwałość przeciwciał, zdolność do przetrwania wysokich temperatur, dochodzących do 93 stopni Celsjusza. Naukowcy utworzyli w laboratorium ponad miliard rodzajów obszarów wiążących. Bazowali na genach wyekstrahowanych z próbek krwi lamy. Po przetestowaniu tak uzyskanych przeciwciał na różnych zagrożeniach biologicznych Amerykanie odkryli, że w ciągu kilku dni można uzyskać skuteczną broń do namierzania toksyn cholery, wirusa ospy czy rycyny. Bazując na istniejących w naturze rozwiązaniach, naukowcy chcą stworzyć przeciwciała o dłuższym okresie przechowywania, których nie trzeba będzie trzymać w lodówce. Goldman uważa, że opracowaną technologię można szybko ulepszać. Nowe przeciwciała wiążą się co prawda z odpowiednimi obiektami, ale badaczom zależy na tym, aby wiązały się mocniej. O dokonaniach Amerykanów można poczytać w grudniowym wydaniu magazynu Analytical Chemistry.