Para desenvolver antídotos para agentes químicos, como cianeto e gás mostarda, os cientistas precisam de métodos analíticos que monitorem não apenas o nível de exposição, mas também como a droga neutraliza os efeitos da substância química. É aí que o trabalho de Erica Manandhar, associado de pesquisa de pós-doutorado na South Dakota State University, entra.

Vários antídotos aprovados pela Food and Drug Administration estão disponíveis para envenenamento por cianeto, mas eles têm limitações severas, explicou Manandhar, que concluiu seu trabalho de doutorado no Departamento de Química e Bioquímica em dezembro de 2017. Ela desenvolveu o primeiro método analítico para avaliar um novo antídoto de cianeto, trissulfeto de dimetila (DMTS), e um método de detecção rápida de uma substância associada à exposição à mostarda com enxofre.

Seu consultor de pesquisa, professor Brian Logue, tem desenvolvido contramedidas para lidar com a exposição ao cianeto e outras possíveis armas químicas por mais de uma década, por meio do apoio do Departamento de Defesa e dos Institutos Nacionais de Saúde. Logue desenvolveu um método para detectar a exposição ao cianeto em 60 segundos a partir de uma amostra de sangue e está trabalhando para obter a aprovação do FDA para um dispositivo portátil chamado ciananalisador.

Manandhar disse, "Sempre me interessei por ciência para resolver problemas que afetam a vida das pessoas. Trabalhando com o Dr. Logue sobre cianeto e agentes de guerra química, Posso ajudar a encontrar respostas para questões de grande preocupação no mundo moderno. "

Testando novo antídoto de cianeto

"O DMTS não depende de nenhuma outra enzima do corpo, portanto pode funcionar por conta própria. Ele pode facilmente penetrar na membrana celular e na barreira hematoencefálica e pode ser administrado por via intramuscular - isso é importante quando você está lidando com vítimas em massa no campo , "Manandhar disse.

Para avaliar um antídoto em modelos animais, os cientistas devem entender a taxa em que os antídotos entram no corpo, como ele neutraliza o cianeto e como o corpo o excreta ou metaboliza. "Os cientistas precisam saber o que a droga está fazendo no corpo, "disse Manandhar. O método analítico que ela desenvolveu determina os níveis de DMTS no sangue.

Os pesquisadores que trabalham com DMTS como um antídoto de cianeto enviam amostras de seus estudos em animais para Manandhar para análise enquanto trabalham para a aprovação do FDA. Seu trabalho colaborativo é financiado por meio do Programa dos Institutos Nacionais de Contramedidas de Saúde Contra Ameaças Químicas (CounterACT), que apoia o desenvolvimento de novas terapêuticas para prevenir e tratar lesões de produtos químicos tóxicos, que pode ser liberado por meio de um acidente industrial ou como um ataque terrorista.

Detectando a exposição ao gás mostarda

Quase um século depois da mostarda de enxofre, comumente conhecido como gás mostarda, foi usado pela primeira vez como um agente de guerra química na Primeira Guerra Mundial, ainda não há antídoto. Exposição ao gás mostarda, seja como um líquido ou um gás, causa bolhas na pele e nas membranas mucosas, de acordo com os Centros de Controle e Prevenção de Doenças. As vítimas podem não saber que foram expostas por horas ou mesmo dias e o vapor pode ser carregado pelo vento.

"A principal forma de o gás mostarda matar é através de danos respiratórios, "Manandhar disse, apontando que a mostarda de enxofre foi usada na década de 1980 durante a Guerra Irã-Iraque e, mais recentemente, Na Síria. "Os pesquisadores estão tentando entender como essa toxicidade acontece, o que podemos fazer para atenuá-lo e quais drogas têm potencial para fazer isso. "

O objetivo final é desenvolver antídotos, mas para fazer isso, os cientistas precisam determinar o nível de exposição para que saibam a eficácia do tratamento, Logue explicou. "É aí que entramos."

Determinar a dosagem inalada é difícil porque a taxa de respiração e o volume pulmonar diferem, explicou Manandhar, que rastreia amostras de estudos em animais conduzidos na Universidade de Colorado-Denver. A pesquisa também é apoiada pelo NIH CounterACT.

"Procuramos biomarcadores - em que o gás mostarda se converte - para desenvolver estudos precisos de toxicidade por inalação, "Manandhar disse. Para sua pesquisa de dissertação, Manandhar desenvolveu um método de detecção de óxido de mostarda de enxofre, um biomarcador de exposição à mostarda de enxofre, no plasma. "Ele aparece no corpo imediatamente após a exposição e o método analítico de Erica identifica o marcador em 15 minutos, "Logue explicou.

“O plano é usar os biomarcadores para criar um diagnóstico para o gás mostarda, "ele continuou. No entanto, Logue advertiu, apenas um pequeno número de estudos foi feito. Mais trabalho será necessário para confirmar que os biomarcadores que eles identificaram se correlacionarão com a dose inalada real. Embora ainda haja muito a ser feito, os cientistas estão progredindo no desenvolvimento de um antídoto para um agente de guerra química que ameaça as populações mundiais há décadas.