化学神经毒剂是当今最可怕的战争武器之一。这些化合物通过麻痹神经系统来致死，并已被用于对平民或战争地区士兵的毁灭性袭击。它们也可能以较低剂量出现在发展中国家使用的农药中，在长期暴露后危及农场工人。
多年来，研究人员一直在寻找能够拯救受这些致命化学品影响的人的解毒剂或治疗方法。在《科学转化医学》今日发布的论文中，美国陆军化学防御研究所的一个团队宣布了一种潜在的解决方案：一种能够赋予对沙林等神经毒剂免疫力的基因疗法。
中和神经毒气
神经毒剂是干扰人体神经系统的化合物。当这些化学物质在皮肤接触或吸入后通过身体时，它们会禁用一种称为乙酰胆碱酯酶的酶，这种酶对于神经元之间的通信至关重要。其后果是毁灭性的：受影响者会不自主地流泪、流口水、排尿排便，出现癫痫和瘫痪，并迅速因窒息而死亡。
科学家发现，体内某些被称为“生物清除剂”的酶可以找到并分解体内有毒的神经毒剂分子，使其失效并防止伤害。在此前的研究中，马里兰州的一个团队发现，肝脏制造的一种名为PON1的酶的某个变体特别有效。当将其注射到小鼠体内时，它可以在一定时间内赋予对神经毒剂效应的免疫力。但现在，该团队利用基因疗法促使身体自行持续产生这种酶。
遗传解决方案
在这项新研究中，该团队专注于携带一种名为PON1-IF11的最强效PON1酶指令的基因。通过将该基因导入病毒（一种将基因传递给宿主的常用技术），他们成功地将PON1-IF11引入了小鼠体内。在一次性向装有该基因的病毒载体注射 the 啮齿动物后，小鼠对常见的神经毒剂塔崩、沙林、环沙林和索曼产生了免疫力。
结果令人鼓舞。“我感到非常满意和兴奋，”该论文的第一作者、分子细胞生物学家 Venkaiah Betapudi 在电子邮件中表示。“我渴望将这项工作提升到新的水平，让我们的士兵能够获得这种现代医学。”
免疫力在研究的整个 5 个月内持续存在，但理论上，它应该持续动物的整个生命周期。
“只要动物活着，这种酶就存在，”研究组负责人 Nageswararao Chilukuri 说。“我们在注射后 5 个月停止了（研究），但如果我们测量 6 个月、7 个月、8 个月……我想它会一直在。我们只是没有数据来证明这一点。”
但 Chilukuri 强调，我们距离看到类似“神经毒剂疫苗”的这种新技术用于人类还有很长的路要走。
“目前基因疗法产品只用于治疗疾病，”他解释说。“我们正试图将其用于健康人。我们不知道病毒载体的长期安全性。我们必须绝对确定，当我们注射病毒时，50 年后它不会有毒性或引起任何并发症。”
但当它成熟时，它可能会有广泛的应用。“这种现代医学可以保护战场上的搜毒犬以及 TSA 和边境安全行动，”Betapudi 说。
幸运的是，许多更广泛地研究基因疗法的研究人员也在问这些问题，因此关于这种基因疗法安全性的答案可能很快就会出现。
[编辑注：此帖子已更新，加入了 Venkaiah Betapudi 的评论，并澄清了 Nageswararao Chilukuri 和 Betapudi 的各自贡献。]
