Japonya’daki Doshisha Üniversitesi’nden Profesör Hiroaki Kitagishi liderliğindeki bir araştırma ekibi, CO ve HCN zehirlenmesi için panzehir görevi gören “hemoCD-Twins” adlı sentetik bir heme modeli bileşik geliştirdi. Araştırmacılar, yakın zamanda yayınlanan bir araştırma makalesinde bu yeni panzehirin gelişimini detaylandırıyor. Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı. Bileşik, hemoCD-P’nin CO’yu güçlü bir şekilde tutması ve hemoCD-I’in CN-‘yi etkili bir şekilde temizlemesi ile salin solüsyonunda iki heme modeline çözünür.
Dünyanın dört bir yanındaki binalar, talihsiz durumlarda alev almaya eğilimlidir. Alevler dışında yanan malzemeler, yutulması halinde ölümcül olabilen oldukça zehirli karbon monoksit (CO) ve hidrojen siyanür (HCN) gazları üretir. Solunduğunda, bu gazlar hemoglobine, sitokromlara ve “hemes” olarak bilinen demir içeren bileşiklere güçlü bir şekilde bağlanır ve normal aerobik solunumu bloke eder. Bir kişinin yaşamı tehdit eden bu toksinlere bir kez maruz kaldığında, onları vücuttan etkili bir şekilde çıkarmanın imkansız olduğuna inanılmaktadır. Aslında, şu anda eş zamanlı CO ve HCN zehirlenmesinin üstesinden gelebilecek herhangi bir terapötik yaklaşım mevcut değildir. Bu, bina yangınlarında zehirli gazlara maruz kalan insanların hayatlarını kurtarmada önemli bir zorluk oluşturmaktadır.
Yakın tarihli bir buluşta, Japonya Doshisha Üniversitesi Bilim ve Mühendislik Fakültesi’nden Profesör Hiroaki Kitagishi liderliğindeki bir araştırma ekibi, CO ve HCN için bir panzehir görevi gören “hemoCD-Twins” adlı sentetik bir heme-model bileşiği geliştirdi. zehirlenme Prof. Kitagishi ve işbirlikçileri—Dr. Doshisha Üniversitesi’nden Qiyue Mao, Japonya Yapı Araştırma Enstitüsü’nden Dr. Xuansu Zhao, Japonya Doshisha Kadın Liberal Sanatlar Koleji’nden Dr. Akiko Kiriyama ve Fransa, Paris Est Creteil Üniversitesi’nden Dr. Roberto Motterlini, bugün (20 Şubat 2023) yayınlanan son araştırma makalelerinde bu yeni panzehir Ulusal Bilimler Akademisi Tutanakları (PNAS). Tuzlu solüsyonda hemoCD Twins, hemoCD-P’nin CO’yu çok güçlü bir şekilde yakaladığı ve hemoCD-I’in CN’yi etkili bir şekilde temizlediği iki heme modeline çözünür.–.
Bina yangınları sırasında yüksek derecede toksik CO ve HCN aynı anda salınır. Hem-model bileşiklerin bir karışımı olan “hemoCD-Twins” olarak bilinen yeni bir heme bileşiği, güçlü bir panzehir görevi görerek CO ve HCN’yi vücuttan hızla dışarı atar. Kredi bilgileri: Prof. Hiroaki Kitagishi
Bu hayat kurtaran bileşiğin geliştirilmesinin ardındaki motivasyon neydi? Prof. Kitagishi, “Yirmi yılı aşkın bir süredir sentetik heme-model bileşikleri (hemoCD’ler) üzerinde çalışıyoruz. Sentetik organik bileşiklerin (porfirin ve siklodekstrinler) bir karışımını içeren hemoCD serisi, tamamen sentetik malzemeler kullanarak hemlerin biyolojik fonksiyonlarını gerçekleştiren orijinal heme modeli sistemimiz olmuştur. Araştırmamız sırasında güzel bir sabah, CO ve HCN tarafından eş zamanlı zehirlenmelere karşı hemoCD’lerin panzehir olarak en iyi şekilde kullanılabileceği fikrine giriştim.
Ekip ayrıca fare modellerinde hemoCD-Twins’in CO ve HCN eşzamanlı zehirlenmesine karşı çok etkili ve hızlı bir panzehir olduğunu göstermiştir. Farelerde, bu bileşiğin %85 hayatta kalma oranı ve hızlı iyileşme ile sonuçlandığını bulmuşlardır. Ayrıca bu ikili antidot, çok düşük toksisite ve idrarla atılım yoluyla hızlı eliminasyon sergilemiştir. Ek olarak, hemoCD-Twins’in anında antidot etkisi, yüksek derecede güvenlik ve saklama stabilitesi vardı.
Bu panzehir uzun vadede hayatımızı nasıl etkileyecek? Kitagishi, “Bu panzehir, ani yangınların neden olduğu gaz zehirlenmesinden kaynaklanan hasarı sınırlayacak ve gaz zehirlenmesinin neden olduğu çeşitli semptomların tedavisi için test edilebilir. Çeşitli klinik dışı ve klinik çalışmaların 5-10 yıl içinde tamamlanmasıyla, hemoCD-Twin’lerin ambulanslara, acil durum hastanelerine ve diğer tesislere dahil edilebileceğini umuyoruz. Bu şekilde, gelecek nesillerin ani yangın gazı zehirlenmesinden korkmasına gerek kalmayacak. Bu bileşiği dünyada terapötik bir ajan olarak uygulamak için tıp doktorları ile işbirliği içinde klinik ve klinik olmayan araştırmalara devam edeceğiz. Bu amaçla genel toplumdan işbirliğini talep etmek istiyoruz.” Prof. Kitagishi’nin hemoCD-Twin’lerin güçlü bir panzehir olarak kullanılması vizyonunun hayata geçtiğini umuyoruz!
Referans: “Karbon monoksit ve siyanür zehirlenmesine karşı etkili bir ikili panzehir olarak sentetik bir porfirin” 20 Şubat 2023, Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı.
DOI: 10.1073/pnas.2209924120
Japonya Doshisha Üniversitesi’nden Profesör Hiroaki Kitagishi Hakkında
Hiroaki Kitagishi, Japonya Doshisha Üniversitesi, Fen ve Mühendislik Fakültesi Moleküler Kimya ve Biyokimya Bölümü’nde Profesördür. Araştırmaları Porfirin, Siklodekstrin, Heme, CO, Supramoleküler Kimya, Biyoinorganik Kimya, Yaşam bilimleri ve Biyomateryaller üzerine odaklanmaktadır. Doshisha Üniversitesi’ndeki kapsamlı araştırma görevinden önce, Osaka Üniversitesi Mühendislik Enstitüsü Uygulamalı Kimya Bölümü’nde doktora sonrası araştırmacı olarak çalıştı. Lisans, yüksek lisans ve doktora derecelerini aldı. sırasıyla Doshisha Üniversitesi, Nara Bilim ve Teknoloji Enstitüsü, Malzeme Bilimi Enstitüsü, Malzeme Bilimi Bölümü ve Doshisha Üniversitesi’nden. 80’den fazla yayın yazdı ve kredisine 1500’den fazla alıntı yaptı.
Finansman bilgileri
Bu çalışma MEXT/JSPS KAKENHI (Grant No. JP20H02871 ve JP21K20543), Japonya Tıbbi Araştırma ve Geliştirme Ajansından Çeviri Araştırma Programı (22ym0126814j0001), Uehara Memorial Vakfı ve Takahashi Endüstriyel ve Ekonomik Araştırma Vakfı tarafından mali olarak desteklenmiştir.