Un nuovo articolo è stato pubblicato su Interazioni chimico-biologiche dal gruppo di ricerca di Chimica e Ingegneria Sostenibile dell’Università della Tecnologia di Tallinn in collaborazione con colleghi della Repubblica Ceca, Brasile e Regno Unito. Questo studio fa luce sulle applicazioni delle competenze esistenti nella progettazione di molecole biodegradabili in modo innovativo, per sviluppare nuovi antidoti contro l'avvelenamento da organofosfati.
L'acetilcolinesterasi (AChE) è un enzima coinvolto nel corretto funzionamento del sistema nervoso. Catalizza la degradazione del neurotrasmettitore acetilcolina. L’inibizione dell’AChE umana è il meccanismo principale della tossicità dei cosiddetti agenti nervini:agenti di guerra chimica come Sarin, VX o il recentemente famoso Novichok. Ciò provoca l'accumulo di acetilcolina nelle sinapsi, causando insufficienza nervosa e respiratoria e morte in pochi minuti.
Sebbene le maggiori potenze mondiali abbiano concordato di abbandonare l’uso delle armi chimiche e di distruggere le loro scorte, i principali prodotti intermedi sono talvolta relativamente facili da sintetizzare e utilizzare da parte di terroristi o stati canaglia. Nonostante i numerosi sforzi dei ricercatori, non esistono ancora riattivatori universali sufficientemente efficaci contro tutti gli agenti nervini.
Yevgen Karpichev, ricercatore privato del gruppo di ricerca, afferma:"Il nostro studio è il connubio perfetto tra un approccio sostenibile alla creazione di nuove piattaforme molecolari e la ricerca di nuovi antidoti:riattivatori dell'acetilcolinesterasi, inibiti da composti organofosforici tossici."
"Sviluppiamo da anni gli elementi costitutivi dei liquidi ionici biodegradabili (IL) e dei tensioattivi, utilizzando un approccio cosiddetto 'benign-by-design' per essere sostenibili nella nostra ricerca. Allo stesso tempo, abbiamo lavorato su progetti dedicato alla disintossicazione dalle sostanze tossiche organofosforiche e conoscevamo bene questo campo. Sappiamo che i principi della sostenibilità non sono sempre applicati alla chimica nei "tempi difficili". In questa ricerca, abbiamo applicato due delle nostre competenze contemporaneamente."
I nuovi composti rivelano una notevole attività contro l'AChE inibita dall'agente nervino VX, superiore ai riattivatori convenzionali. Si è scoperto che non sono tossici per batteri e funghi, possiedono una bassa tossicità contro le cellule dei mammiferi e non sono persistenti ma sono stabili nel plasma umano.
"Questo lavoro rappresenta uno studio all'avanguardia in questo campo e sarà utilizzato per il miglioramento dei riattivatori dell'acetilcolinesterasi umana di fondamentale importanza per il trattamento dell'avvelenamento da organofosfati", aggiunge il leader del gruppo di ricerca.
Ulteriori informazioni: Illia V. Kapitanov et al, Piattaforme molecolari basate su liquidi ionici sostenibili per la progettazione di riattivatori dell'acetilcolinesterasi, Interazioni chimico-biologiche (2023). DOI:10.1016/j.cbi.2023.110735
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