Hlavní stranaTéma měsíceČeští vědci bojují proti terorismu

Čeští vědci bojují proti terorismu

Datum: 23.8.2006 

*Skupina brněnských vědců nalezla enzym rozkládající yperit a podobné látky, který působí daleko efektivněji než dosud používané prostředky.* *Vědci z Loschmitových laboratoří a Vojenského technického ústavu ochrany pracují například také na dekontaminační směsi pro prostředky civilní ochrany, které by se používaly pro místa ohrožená teroristickým útokem, jako je metro či letiště.* Přestože je yperit znám tak dlouho neexistuje proti němu dosud vhodná protilátka, která by jej dokázala u zasažených lidí neutralizovat. Tuto skutečnost by objev českých vědců mohl změnit, protože enzymy jako přírodní látky jsou k člověku šetrné a vyvstává zde pouze problematika případné alergické reakce, což je ale problém zvládnutelný. Yperit je látka o to zákeřnější, neboť následky zasažení touto chemikálií se projeví až po několika hodinách. Velká reaktivita yperitu a nasíťování na biomolekulární struktury zasažené buňky způsobuje poškození metabolismu buňky, její DNA a následně její rozpad. #img_201#.<>
Molekula yperitu v katalytickém centru enzymu

Objev enzymu je tedy o to významnější, že s nárůstem hrozby teroristických útoků roste i naše potřeba se těmto útokům bránit a to předpokládá být vybaven vhodnými prostředky. Není bez zajímavosti, že tato látka poprvé masivně nasazená v první světové válce představuje i v současnosti velmi reálnou hrozbu ze strany nejrůznějších teroristických organizací a extremistických skupin a její zásoby jsou po celém světě značné. „Účinná a šetrná dekontaminace je jednou ze zásadních potřeb ochrany obyvatelstva proti případným teroristickým útokům. Proto máme zájem o tuto novou technologii a s jejími tvůrci spolupracujeme,“ řekl Ing. Jiří Slabotinský, CSc., přední vědecký pracovník Státního ústavu jaderné, chemické a biologické ochrany (SUJCHBO). Yperit, někdy také známý jako hořčičný plyn, je bojová chemická látka hromadného ničení a je známý více než sto let. Poprvé byl v masivním měřítku použitý Němci v průběhu první světové války. „Yperit je látka snadno syntetizovatelná bez nutnosti zvláštního vybavení, její výrobu zvládne i průměrný chemik. Přitom suroviny pro výrobu jsou relativně snadno získatelné a proto představuje tak akutní hrozbu“ říká Zbyněk Prokop z Loschmitových laboratoří. Proto také pokud se některý stát rozhodl vybavit chemickými zbraněmi hromadného ničení, většinou začal právě s výrobou yperitu. Jako příklad z poslední doby může posloužit Irák, který jej nasadil v Irácko-Iranské válce. #img_183#.<>
Zbyněk Prokop

Do objevu enzymu neutralitujícího yperitické látky byly známy pouze chemické, tzv. stechiometrické, postupy dekontaminace a neutralizace yperitu, které jsou však agresivní k ošetřovaným materiálům a obtížně aplikovatelné pro ochranu lidí. Zátěž pro okolní prostředí je při použití těchto látek rovněž příliš vysoká. Při použití dosavadních metod také dochází k neutralizaci 1:1, tzn. že jedna molekula neutralizační látky zneškodní jednu molekulu yperitu. Enzymatická dekontaminace má oproti tomu velké výhody v tom, že je zcela bezpečná vůči životnímu prostředí a díky mechanizmu enzymatického štěpení molekul yperitu dokáže jedna molekula enzymu zneškodnit až tisíce molekul této látky. Z tohoto pohledu není potřeba takové masivní množství dekontaminační látky, což je i z logistického hlediska velmi výhodné. Nevýhodou se může jevit nižší stabilita enzymu. Účinnost tohoto enzymu je zhruba 1 až 2 roky a tento enzym je průmyslově relativně levně vyrobitelný. Při hledání vhodného enzymu čeští vědci vycházeli z předchozích 10ti letých zkušeností s vyhledáváním a zkoumáním enzymů využitelných v biotechnologiích. Pracovali s enzymy izolovanými z životního prostředí, v tomto případě z bakterií a využívali k jejich manipulaci metody proteinového inženýrství. „V první fázi výzkumu jsme vycházeli z počítačového modelování enzymatické reakce, abychom zjistili, zda je vůbec rozštěpení yperitických látek pomocí enzymatické reakce teoreticky možné. Počítačové modelování předpovědělo, že tento enzym by měl být v této reakci úspěšný“ přibližuje počátek výzkumu Prokop. „Následně došlo k testování sady zástupců tohoto enzymu, k empirickým laboratorním zkouškám a selekci enzymu, který by byl v této reakci nejefektivnější.“ Nyní výzkumný tým pracuje na zkoumání kinetiky a mechanismu probíhající reakce a zejména na vývoji postupu masovější výroby tohoto enzymu pomocí fermentace. Souběžně s tím vědci hledají vhodné nosiče pro praktickou aplikaci v dekontaminační směsi a studují snášenlivost enzymu na jednotlivé složky takové směsi. Další rovinou výzkumu je zkoumání a vylepšování stability enzymu v různých podmínkách. Podle Zbyňka Prokopa z Loschmitových laboratoří jsou principy enzymatické dekontaminace již známy a tyto technologie jsou zvládnuty pro různé bojové látky, např. i pro spory antraxu. Přínos českých vědců je zejména v tom, že na yperitické látky dosud takový enzym nebyl známý. „Díky našim výsledkům jsme byli přizváni do týmu expertů pracujících pod hlavičkou NATO, kteří se zabývají biotechnologiemi na odbourání a degradaci chemických zbraní hromadného ničení“ zmiňuje Dr. Prokop. V příštím roce budou čeští vědci dokonce pořadateli setkání skupiny těchto expertů. Tým vědců z Loschmitových laboratoří se také uchází o evropský grant na vývoj širokospektrální dekontaminační směsi pro prostředky civilní ochrany. Taková dekontaminační směs by měla být například umístěna i v Londýnském metru na ochranu proti teroristickému útoku. Právě enzymatické technologie umožňují takovou široce účinkující dekontaminační látku vyrobit, jako vhodná směs příslušných enzymů. Představa, že složky civilní ochrany budou mít k dispozici takovouto univerzální dekontaminační směs, která je aplikovatelná bez nutnosti prvotní analýzy použité bojové látky, je velmi lákavá. A vědomí, že se na vývoji takové látky budou výraznou měrou podílet i čeští vědci je jistě uspokojivé. **Příbuzný článek** "**Proteinové inženýrství enzymů**":[http://www.gate2biotech.com/cz/topic-of-the-month/enzymy-a-proteinove-inzenyrstvi.html] "Obrázek: Přímá evoluce":[ http://www.gate2biotech.com/documents/direct_evolution2.jpg]

Komentáře / diskuse


Váš komentář:







 

OPPI, MPO, EU
Czech Bio

Doporučujeme

Biosimilars

CEBIO a I. etapa JVTP

  • CEBIO
  • BC AV CR
  • Budvar
  • CAVD
  • CZBA
  • Eco Tend
  • Envisan Gem
  • Gentrend
  • JAIP
  • Jihočeská univerzita
  • Madeta
  • Forestina
  • ALIDEA

Provozovatel

Jihočeská agentura pro podporu inovačního podnikání o.p.s.

Články na přání


[načítám anketu]

LinkedIn