سواء كان الرصاص من المباني القديمة، أو الزرنيخ من الأطعمة الملوثة، أو تساقط السترونتيوم من انفجار نووي، فإن المعادن الثقيلة التي تدخل الجسم تشكل تهديدًا صحيًا خطيرًا.
مع الخصائص الكيميائية المشابهة إلى حد كبير للعناصر الغذائية النموذجية مثل الحديد والكالسيوم، تبدو المعادن السامة متشابهة تقريبًا بالنسبة للجسم. لذلك، يبدأ بدمج العناصر السامة في الهيكل العظمي والكبد والدماغ.
يتطلب إنقاذ المريض إزالة المعادن السامة المتناثرة من الجسم بأكثر من دقة جراحية، مع الحفاظ على العناصر الغذائية الوفيرة التي تحافظ على الحياة سليمة.
بالنسبة للعديد من العناصر السامة، لدى الأطباء خيارات قليلة.
والآن، تأمل شركة ناشئة انبثقت من جامعة كاليفورنيا في بيركلي ومختبر لورانس بيركلي الوطني التابع لوزارة الطاقة في تغيير ذلك.
في الآونة الأخيرة، HOPO Therapeutics فازت بعقد أولي بقيمة 10 ملايين دولار تقريبًا من هيئة البحث والتطوير الطبي الحيوي المتقدمة التابعة لوزارة الصحة والخدمات الإنسانية الأمريكية. وتتولى هيئة الأبحاث تطوير الدفاعات ضد التهديدات الرئيسية للصحة العامة، مثل الأوبئة أو الهجوم بالأسلحة الكيميائية.
“هذه أولوية ل [the authority] قال جوليان ريس، الرئيس التنفيذي لشركة HOPO Therapeutics، الذي بدأ العمل على الدواء في مختبر بيركلي: «إن تطوير منتجات جديدة يمكن استخدامها لمعالجة هذه الأنواع من التهديدات». “لذا، كان من المثير حقًا بالنسبة لنا أن نتشارك مع BARDA.”
منذ أن أنشأ الكونجرس BARDA في عام 2006، فقد دعم 61 دواءً من خلال عملية موافقة إدارة الغذاء والدواء. كما لعبت الهيئة دورا أساسيا في عملية Warp Speed لتطوير لقاح كوفيد-19.
تم تصميم أدوية HOPO Therapeutics للارتباط كيميائيًا بالمعادن السامة فقط. ومن خلال الارتباط، يقوم الدواء بتحويل المعادن المتفاعلة إلى جزيئات حميدة ليس لها اهتمام كبير بالتفاعل مع المركبات المختلفة في الجسم. يمكن للجسم بعد ذلك أن يفرز المعادن بسهولة.
في الوقت الحالي، تمت الموافقة على عدد قليل من هذه الأنواع من الأدوية – التي تسمى المخلبات، والمشتقة من الكلمة اليونانية التي تعني مخلب – من قبل إدارة الغذاء والدواء. أولئك الذين يختارون عددًا قليلًا من المنتجات التي تمت الموافقة عليها يجدون صعوبة في التمييز بين المعادن السامة والعناصر الغذائية الأساسية.
يقول جاستن ويلسون، أستاذ الكيمياء الحيوية في جامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا، الذي يدرس المخالب ولم يشارك في أعمال HOPO Therapeutics: “إن أجهزة المخلب HOPO واعدة للغاية في هذا الصدد”. “ما تظهره البيانات هو أن لديهم انتقائية عالية جدًا للعناصر المشعة” مقارنة بالمعادن الأساسية مثل الزنك والكالسيوم.
من المحتمل أن تسد مخالب HOPO فجوة كبيرة في علاج التسمم بالرصاص.
بينما تقول مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها أن تركيز 3.5 ميكروجرام من الرصاص لكل ديسيلتر من الدم يشكل التسمم بالرصاص، هو – هي لا يوصي بالعلاج لإزالة الرصاص حتى يصل تركيزه إلى أكثر من 45 ميكروجرام، وذلك بسبب الآثار الضارة للعلاجات الموجودة.
وقال ريس: “لذلك، هناك نافذة كبيرة من الناس – في المقام الأول الأطفال – الذين أصيبوا بالتسمم بالرصاص، ولكن لا يوجد علاج متاح”.
يمكن أن يؤدي التسمم بالرصاص إلى ضعف وظائف المخ، والتعب، وفقدان الوزن، والشلل، وحتى الموت. وهو يؤثر بشكل غير متناسب على الأطفال، الذين تسعى أجسامهم إلى الحصول على المزيد من الكالسيوم – الذي يمكن أن يخطئ الرصاص – لبناء العظام.
يمكن للمخلبات الحالية المصممة لعلاج التسمم بالرصاص أيضًا إزالة المعادن الأساسية مثل الكالسيوم والزنك. إذا كان تركيز الرصاص منخفضًا جدًا، فإن الأدوية ستزيل الكثير من المعادن الطبيعية قبل إحداث انخفاض كبير في كمية الرصاص في الجسم.
علاج التسمم الإشعاعي أصعب. الرصاص عنصر واحد، ولكن هناك مجموعة كاملة من العناصر ذات الأشكال المشعة.
بالنسبة للعناصر المشعة، «لا يوجد قاسم مشترك حقيقي. وقال إيرا هلفاند، الرئيس السابق لمنظمة الأطباء الدولية لمنع الحرب النووية: «إنهم ينتمون إلى جميع أنواع العائلات الكيميائية المختلفة».
“الأشخاص الذين يتعرضون لهذه … يواجهون مشكلة كبيرة ويكونون عرضة للإصابة بمرض الإشعاع، وقد يتعرضون للإصابة بالسرطان في المستقبل إذا ظلوا على قيد الحياة بعد التعرض.”
وقال هلفاند إنه في حالة حدوث كارثة نووية أو إشعاعية معقدة وفوضوية في العالم الحقيقي، فإن دواء HOPO يمكن أن يكون بمثابة جزء صغير فقط من الدرع ضد الإشعاع.
إن الكثير من الضرر الذي يلحق بضحايا الضربة النووية – أو كارثة المحطة النووية – يأتي من جزيئات الإشعاع عالية السرعة التي تخترق الجسم، مما يؤدي إلى إتلاف الخلايا والحمض النووي الخاص بها. فقط جزء صغير من الإصابات يأتي من المعادن الثقيلة التي تنبعث منها إشعاعات من داخل الجسم.
وحتى ذلك الحين، بعض من معظم المعادن المشعة وفرة في التساقط النووي جيدة بشكل خاص في محاكاة العناصر الغذائية في الجسم، مما يجعل من الصعب جدًا على مخالب HOPO عزلها.
وبدلا من ذلك، فإن عقار HOPO، الذي يمكن أن يستهدف اليورانيوم والبلوتونيوم – العناصر الموجودة في الأسلحة النووية قبل أن تنفجر – مجهز بشكل أفضل لحماية صانعي القنابل، ومشغلي المحطات النووية، وضحايا “القنابل القذرة”، وهي الانفجارات التقليدية التي تنثر المواد المشعة لإلحاق الضرر بالمارة.
على الرغم من أن أحدث المخالب التي وافقت عليها إدارة الغذاء والدواء غالبًا ما تحتاج إلى الحقن عن طريق الوريد، إلا أنه يمكن تناول أدوية HOPO عن طريق الفم.
“إذا فكرت في الإعداد الذي تريد تطبيق هذا فيه، أين ستتعرض للعناصر المشعة؟ قال ويلسون: “عادةً ما تكون بعض حالات الطوارئ”. “إن وجود شيء ما في الميدان حيث يمكنك تناوله كحبة دواء بسرعة كبيرة أعتقد أنه يمثل ميزة كبيرة حقًا.”
وقالت شركة HOPO Therapeutics إن العقد الأولي يمكن تمديده إلى أكثر من 226 مليون دولار، إذا سارت عملية التطوير بشكل جيد. تشمل الخطوات التالية للشركة إثبات إمكانية تصنيع الدواء بسهولة بكميات كبيرة – وليس فقط عينات صغيرة للمختبر – والتجارب البشرية لدراسة الآثار الجانبية السلبية المحتملة.
الهدف النهائي للشركة هو موافقة إدارة الغذاء والدواء.