Терапевтические ферментсодержащие нанореакторы для in vivo детоксикации фосфорорганического соединения параоксон

Терапия отравлений фосфорорганическими токсикантами

Результаты относятся к области медицины и фармакологии, а именно созданию новых высокотехнологичных биомедицинских инструментов нового поколения. Научная значимость результатов заключается в разработке оригинального и нового подхода к созданию инъекционных биофармацевтических препаратов «нанобиоловушек» – нанореакторов для лечении/детоксикации отравлений фосфорорганическими соединениями (ФОС). Установлено, что полученные ферментные нанореакторы эффективны для профилактики и постэкспозиционного лечения отравлений мышей СD-1 модельным ФОС – параоксон. Ферментные нанореакторы представляют собой полимерные везикулы (полимерсомы) на основе блок-сополимеров полиэтиленгликоль и полиэтиленсульфид, содержащие высокоэффективные мутанты фосфотриэстеразы термофильных архей Sulfolobus solfataricus со следующими характеристиками: диаметр около 100 нм (PDI = 0.2) и дзета-потенциал -17 мВ. Высокая скорость нейтрализации ФОС обусловлена быстрым протеканием реакции детоксикации внутри наночастиц где скорость реакции подчиняется кинетике второго порядка. Сдвиги ЛД50 составили 23.5×ЛД50 и 7.9×ЛД50 при профилактике и лечении, соответственно. Полученнный результат является один из первых в мире примеров успешной терапии отравлений фосфорорганическими токсикантами в исследованиях in vivo.

Основные публикации

Pashirova T.N., Shaihutdinova Z., Mansurova M., Kazakova R., Shambazova D., Bogdanov A., Tatarinov D., Daudé D., Jacquet P., Chabrière E., Masson P. Enzyme Nanoreactor for In Vivo Detoxification of Organophosphates, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2022, 14(17), 19241-19252. Shajhutdinova Z, Pashirova T, Masson P) Kinetic Processes in Enzymatic Nanoreactors for In Vivo Detoxification Biomedicines, 2022, 10, 784. https://doi.org/10.3390/ biomedicines10040784. Pashirova T.N., Bogdanov A.V., Masson P.) Therapeutic nanoreactors for detoxification of xenobiotics: Concepts, challenges and biotechnological trends with special emphasis to organophosphate bioscavenging, Chemico-Biological Interactions, 2021, 346, 109577. Шайхутдинова З.М., Паширова Т.Н., Мансурова М.Н., Казакова Р.Р., Шамбазова Д.Н., Богданов А.В., Татаринов Д.А., Массон П. Ферментативные нанореакторы для детоксикации пестицида параоксон: исследования in vitro и in vivo 25-ая Пущинская школа-конференция молодых ученых с международным участием «Биология – наука XXI века». Сборник тезисов, 2022, с. 172-173. Шайхутдинова З.М., Шамбазова Д.Н., Татаринов Д.А., Богданов А.В., Паширова Т.Н., Массон П. Терапевтические ферментативные нанореакторы для детоксикации пестицида параоксон Сборник тезисов международного конгресса молодых ученых в фармации «Drug Research» 2021, С.12.