Oktadentát HOPO közepén plutónium atom (arany színű)

Fotó: Zosia Rostomian, Berkeley Lab

Az utóbbi félszáz esztendő alatt nem sokat fejlődtek azok a módszerek, amikkel atomreaktor-robbanás vagy atomtámadás esetén a lakosság tömeges méretekben, gyorsan „megtisztítható” a radioaktív részecskéktől. Lényegében az e célra alkalmazható vegyi anyagok közül egyetlen tekinthető viszonylag hatásosnak: az intravénásan beadható DTPA avagy pentétsav, bizonyos mértékben képes eltávolítani a szervezetben már felszívódott radiokatív elemeket.

Sokak szerint ez elavult szer s csak részben hatékony, viszont a Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratórium szakértő tudóscsapata 2012 márciusában adta hírül, hogy a dekontaminálásra, magyarán sugármentesítésre szolgáló minden korábbinál sokkalta hatékonyabb kezelést biztosító szert fejlesztettek ki. A kutatók szerint a sugárterhelés mértékének függvényében és hogy mennyire hamar kezdik a kezelést, az újonnan fejlesztett szerrel 24 órán belül a szennyező aktinidák (aktinoidák) mintegy 90 százaléka kiüríthető a szervezetből. Továbbá hozzáteszik, napi 1 tabletta és 2 hét után valószínűsíthetően, közel az összes szennyező aktinida kiürül. Szennyező aktinidák lehetnek például: plutónium, amerícium, kűrium, urán, neptúnium.

Rebecca Abergel vegyész-kutató, a kaliforniai Berkeley Nemzeti Laboratórium Glenn T. Seaborg Központ Bioaktinida csoportjának vezetője szerint: "A bővülő nukleáris energiafelhasználás és az atomfegyverek bevetésének, szerencsétlenségünkre meglévő lehetősége miatt, sürgősen ki kell dolgozni, meg kell valósítani egy terápiás módszert a tömeges méretekben alkalmazható aktinida-szennyezettség ellenében."

A kutatókat a természettől ellesett módszer vezette el a megoldáshoz. Vannak olyan baktériumok, amik ún. sziderofor molekulákat termelnek, azokat kibocsátják a környezetbe, hogy a baktérium növekedéséhez elengedhetetlen vasat megkössék, majd újra felszívódnak. Ugyanakkor léteznek efféle „molekulaképzésre” képtelen baktériumok, ezek elnyelik másokéit.

A mostani kutatás lényege a hidroxipiridonat ligandumokban (a ligandum egy adott központi atomhoz kovalens kötéssel kapcsolódó atom vagy atomcsoport) rejlik; ahogy a kutatók becézik, ezek a HOPO-k. Kiderült, a lehetséges egyik legkiválóbb jelölt a tetradentát HOPO, a másik az oktadentát HOPO. Amiként azt érdeklődésünkre Rebecca Abergel aprólékosan kifejtette, „az oktadentát vegyület molekulasúlya 750g/mol, míg a tetradentát vegyületé pedig, megközelítőleg 400g/mol. Miként a kifejezésekből is kitűnik, az oktadentát ligandumnak nyolc kelátképző karja van, míg a tetrandentát csak négy kelátképző karral rendelkezik.” Ezek kötik meg a különféle mérgeket, jelen esetben a sugárzó anyagokat. Mindkettőnek megvan a maga előnye. Így például, a kisebb tetradentát HOPO képes áthatolni a biológiai membránokon (a membránok fő feladata a sejtek közötti és a sejten belüli rekeszek izolálása, és anyagok transzportja egyik oldalról másikra) s könnyeden elérni a kívánt célterületet.
Mindkét HOPO páratlan kiválósága aktinida-affinitásukban, szelektivitásukban s főleg hatékonyságukban rejlik. Abergel azt is kifejti: „Állatokon és humán sejtvonalakon végzett kiterjedt kísérleteik után arra jutottak, hogy mindkét HOPO jelölt rendkívül hatékony és a vizsgált adaggal nem toxikus.”
Jelen állás szerint az alapkutatás és fejlesztés eredményeként az aktinida-specifikus fertőtlenítő szerek készen állnak a klinikai fejlesztésekre.