Вчені повністю розшифрували структуру смертельно небезпечного ботулотоксину

Міжнародна група вчених зі Стокгольмського університету вперше в світі повністю описала молекулярну структуру комплексу ботулотоксину — однієї з найсмертоносніших природних речовин.

Шведським дослідникам вдалося зробити прорив у медицині, вперше створивши повну молекулярну модель структури, стабілізації, доставки та вивільнення ботулотоксину. Ця речовина визнана найсильнішою природною отрутою, токсичність якої в мільйон разів перевищує отруту кобри. Робота міжнародного колективу під керівництвом професора нейрохімії Пола Стенмарка була опублікована в авторитетному науковому журналі Science Advances.

Ботулотоксин виробляється бактерією Clostridium botulinum і викликає важке харчове отруєння — ботулізм. Однак, незважаючи на смертельну небезпеку, цей токсин знайшов широке застосування в клінічній практиці. Його використовують для терапії хронічної мігрені, м’язових спазмів, гіпергідрозу, а також в косметології. Ключ до розуміння його подвійної природи криється в складному механізмі дії. У природних умовах токсин функціонує не самостійно, а в складі великого білкового комплексу, що складається з 14 окремих компонентів.

Саме цей комплекс і став об’єктом дослідження вчених. Як пояснив Пол Стенмарк, ця структура захищає отруту від руйнування в агресивному середовищі шлунково-кишкового тракту і забезпечує її транспортування з кишечника в кровотік. Тільки після цього токсин вивільняється і з кров’ю досягає своєї кінцевої мети — нервово-м’язових з’єднань, блокуючи їх роботу. Для візуалізації всього комплексу вчені застосували передовий метод кріоелектронної мікроскопії, відзначений Нобелівською премією. Методика передбачає миттєве заморожування молекул і подальше створення тисяч знімків, які комбінуються у високоточне тривимірне зображення з майже атомарною роздільною здатністю.

Об’єктом дослідження став комплекс токсинів, виявлений у лікарському препараті NeuroBloc, тісно пов’язаному з відомим «Ботоксом». Отримана молекулярна схема безпрецедентної складності, що налічує десятки тисяч атомів, відкриває принципово нові можливості для науки і фармакології. Це відкриття дозволить розробити більш ефективні і безпечні терапевтичні засоби на основі ботулотоксину, а також створити перші дієві антидоти для екстреного лікування ботулізму.