Hogyan győzzünk le egy idegmérget?

Miért olyan potens egyik-másik idegméreg, és milyen antidótumok kifejlesztésével próbálkoznak? Melyik idegméreg milyen szituációban használható, kérdezi a Science cikkírója az angliai mérgezés kapcsán, és beszámol arról a kevésről, amit a titkosított katonai információkon kívül a témában tudhatunk.

Az idegmérgek kovalens kötéssel kapcsolódnak az acetilkolineszteráz az enzim aktív központjához, így gátolják annak működését, de óriási különbség van köztük aszerint, hogy a szervezetbe jutás után mennyi idő alatt kapcsolódnak irreverzibilisen az enzimhez. Ez a szakkifejezéssel öregedési időnek nevezett időtartam a soman nevű idegméregnél 2 perc, a tabunnál 46 óra, a legismertebb, az 1980-as években az Irak-Irán konfliktusban is bevezetett sarinnál 5 óra, írja Richard Stone a Science-ben (How to defeat a nerve agent). Ha a kovalens kötés kialakult, az áldozat légzésbénulásban hal meg, azonban a megfelelő antidótum képes lehet a mérget kilökni az enzim aktív központjából. 1991-ben az Öböl-háborúban az amerikai katonák tartottak is maguknál ellenmérget tartalmazó autoinjektort, de nem volt szükségük annak használatára. Azonban, mint a jelenleg is folyó szíriai háború mutatja, nagy szükség van nemcsak a sarin, de a többi idegméreg elleni antidotum kifejlesztésére is.

Acetilkolineszterázt gátló idegmérget először német vegyészek hoztak létre a 2. világháborút megelőzően (az acetilkolineszteráz a szervezet egyik leghatékonyabb enzime: egyetlen molekula acetilkolineszteráz percenként 600.000 acetilkolin molekula hidrolizálására képes, teszi hozzá Stone). A méreg a légzésbénulásban bekövetkező halál előtt izom- és epilepsziás görcsöket, lidércnyomást, depressziót, kómát okoz, ezért ellenméregként tüneti szerként görcsoldókat adnak (diazepam vagy a gyorsabban ható midazolam), illetve acetilkolin-receptor-blokkoló atropint.

Bár a görcsoldók nem akadályozzák meg az idegméreg és az acetilkolineszteráz aktív központja közötti kapcsolódást, de ha – mint a sarin esetében – van 5 óra a kötés megszilárdulásáig, atropin adása mellett a szervezet hetek alatt képes regenerálni az enzimet. Mindez azonban nem elégséges a mindössze 2 perc alatt öregedő soman nevű idegméreg bevetése esetén, ilyenkor valódi antidótumokra van szükség, hangsúlyozza a Science szerzője. Az oxim nevű anyagok képesek kilökni az idegmérget az acetilkolineszteráz kötőhelyéről, azonban fejlesztésük legnagyobb problémája, hogy működésükhöz egy pozitív töltésű protonra van szükség. A töltéssel rendelkező molekulák azonban nem tudnak eljutni a hatás helyére, mivel nem tudnak átjutni a vér-agy gáton. A kémikusok jelenleg olyan oximokkal kísérleteznek, amelyek semleges töltésűek, és a pozitív töltést csak az agyban szerzik meg (2017-ben számoltak be sikerről állatkísérletekben).

A szakértők szerint jövőbeli támadásoknál leginkább a sarin használata valószínű, mert ez az anyag olyan könnyen párolog, mint a víz, könnyen diszpergálódik a levegőben, majd viszonylag hamar lebomlik, így a támadó csapatok annak használata után hamarosan birtokba is vehetik a megtámadott területet. A soman csak ötöd olyan gyorsan párolog, mint a sarin, ezért tovább megmarad a környezetben; taktikai jelentőségét az adja, hogy bevetésével meg lehet akadályozni az adott (esetlegesen kulcsfontosságú) terület használatát. És mivel a soman öregedési ideje mindössze 2 perc, nincs idő oximvegyületeket használni ellene (az oximok csak az öregedési idő alatt hatnak, ha megtörtént a kötés, az irreverzibilis). Az Öböl-háborúban a katonák azzal próbáltak védekezni ellene, hogy proaktívan a myasthenia gravis nevű neuromuszkuláris betegség kezelésére használatos pyridostigmin-bromidot fogyasztottak. Ez a szer időlegesen kötődik az acetilkolineszteráz aktív központjához, és így megakadályozza az idegméreg kapcsolódását. Mindenesetre ennek a módszernek is hatalmas korlátai vannak, teszi hozzá Stone: nem tudjuk, hogy mikor várható az idegméreg-támadás. Folyamatosan pedig nem használható a reverzibilis gátlószer sem.

Angliában az ex orosz titkosügynök, Sergei Skripal és lánya megmérgezésére egy olyan idegméreg-családba tartozó szert használhattak (valószínűleg az áldozatok autójába porlasztva), amit a Szovjetúnióban legalább 50 éve kezdtek fejleszteni (Novichok, azaz “újonnan érkezett” szerek). A használt szer jelentősen toxikusabb, mint az eddig leghalálosabb idegméregnek ismert VX (Venomous Agent X, azaz “X mérgező ágens”, ezzel ölték meg a közelmúltban az észak-koreai diktátor féltestvérét). A Science-nek nyilatkozó kémikusok és neurobiológusok elmondták: ilyen anyagot előállítani még gyakorlott kémikus számára is különösen veszélyes.

A Novichok szerekről leginkább egy korábbi szovjet katonai kémikus, Vil Mirzayanov 2008-as memoárjából (State Secrets: An Insider’s Chronicle of the Russian Chemical Weapons Program) tudhatunk, írja egy másik Science-cikkben Stone. A legutóbbi angliai támadást elemző írásban (U.K. attack shines spotlight on deadly nerve agent developed by Soviet scientists) a lap tudósítója kifejti: az új idegmérgek szerkezetükben valószínűleg hasonlók a korábbiakhoz (mindegyik acetilkolineszteráz-gátló foszforamidát), azonban van két lényeges eltérés: az új szerekben található egy extra proton, ami megnehezíti az antidótum oximok működését, és egy extra alkilamin-csoport, ami miatt a Novichok szerek az acetilkolineszterázon kívül más enzimeket is célba vehetnek, ezáltal súlyos tüneteket alakíthatnak ki akár hónapokkal vagy évekkel az expozíció után is. Konkrétan a Novichok szerek hosszú távú hatásairól semmit nem tudunk, zárja új idegmérgeket ismertető cikkét Richard Stone.