Занимательная радиация. Выпуск #4

Вступление напоминалка

Дорогой друг, подписчик и даже покемон-хейтер - напоминаю что открыт конкурс с призом 1000 руб  

ЭПИЛОГ

Т.к. я пишу про ядерную войну и постапокалипсис, то изучаю тему радиации и ее влияния на живые организмы, с чем бы и хотел с вами поделиться.

Спасибо все кто коментировал предыдущие посты

1. Занимательной радиации #1 
2. Занимательной радиации #2
3. Занимательной радиации #3

и я благодарен всем кто давал советы и показывал на что нужно еще обратить внимание .

Отрадно видеть что на АТ есть люди которые интересуются не только бояркой и попаданцами - значит я на верном пути.

ПОСТ

Вот мы постепенно перешли ко второму варианту защиты от радиации медикаментозному. Действительно, зачем менять себе геном и тем более модифицировать эмбрионы, если можно просто принять таблетку? 

В научной фантастике, в играх, книгах традиционно есть два вида таких медикаментов.
Первый профилактический. Принимать перед походом в радиационную область и никаких проблем. 

Второй терапевтический - это капельница, которая выводит уже полученную радиацию. 

А что в реальности? Самая старая таблетка радиации появилась ещё во время холодной войны. Это иодид калия. Его и сейчас кладут в аптечки гражданской обороны и держат на складах на случай чрезвычайной ситуации. Принцип очень простой. После взрыва ядерных бомб или аварий на реакторе образуется много радиоактивного йода 131. Это продукт распада урана и утония. Он и сам быстро распадается, но в первую неделю очень опасен. И главное его коварство в том, что организм усваивает этот йод как обычный и накачивает им щитовидку, которая теперь облучается радиоактивным йодом изнутри.

Во время Чернобыльской катастрофы власти не предупредили жителей в округе, что нельзя пить свежее молоко, куда йод попал от растений через корову. В итоге несколько тысяч детей заболели раком щитовидки. 

Но если заранее употребить много обычного йода, щитовидка насытится и не будет так активно всасывать радионуклит. Увы, от всех остальных изотопов йод никак не защитит и в космос летать он нам не поможет.

Гораздо более мощное средство -  амифостин. Кодовое имя WR-2721 (или VR-2721). Это единственный сегодня радиопротектор, одобренный FDA для испытаний. У этого амифастина есть очень классные свойства. Он гораздо охотнее накапливается в здоровых клетках и защищает их от повреждений. А вот раковые клетки оставляют без защиты.

К сожалению, у амифастина есть тяжёлые побочные эффекты, ограничивающие возможность его применения, поэтому его используют почти только врачи, чтобы немного снизить вред от радиотерапии. 

Но есть и другие варианты таблеток, и тут надо разобраться, а почему радиация вообще нас убивает. На самом деле ключевой механизм здесь - это апоптоз, запрограммированная клеточная смерть. 

В ответ на повреждение ДНК клетка решает себя убить, чтобы не стать раковой. Хорошая адаптация, но когда себя убивает слишком много клеток, погибает и сам человек. Ну не рассчитывала природу, что мы будем использовать радиоактивную зубную пасту, взрывать атомные бомбы и пренебрежительно относиться к безопасности ядерных реакторов. 

И всё же это значит, что если апоптоз временно отключить, то человек мог бы пережить гораздо большую дозу радиации. Плевать на повреждение ДНК и на покорёженные белки, когда стоит вопрос жизни и  смерти.

И подобная разработка отключения поптоза действительно существует. Учёные решили создать экспериментальных животных, у которых апоптоз отключён. Ожидали, что животные погибнут, но зверьки жили как ни в чём не бывало, а в качестве бонуса получили в сотни раз повышенную устойчивость к радиации. 

Правда, был нюанс.

Позже зверьки все передохли от рака. Ключевой игрок в запуске апоптоза специальный белок под названием p53, чувствительный к повреждением ДНК. У некоторых животных в ходе эволюции этот датчик стал очень чувствительным. Например, у слонов огромное тело и очень много клеток. Вот представьте, если бы сломн имел такие же защитные механизмы от рака, как обычная мышь, по объёму в одного слона можно запихнуть примерно от 100000 до 180000 мышей.
А теперь представьте, сколько времени должно пройти, чтобы хотя бы у одной из 100000 мышей возник рак. Думаю, денёк другой. И всё, слон был бы уже обречён, потому что для смерти достаточно одной раковой опухоли. Поэтому слону ещё важнее бороться с раком, и у него для этого есть много адаптаций. Одна из них - это увеличение числа копий белка p53, запускающего клеточную смерть в ответ на повреждение, чтобы этот механизм точно не сломался.

Но вот вам обратная сторона медали. Слоны очень плохо переносят радиацию. Даже маленькая доза вызывает гибель клеток. А теперь представьте, что вы хотите вывести новую породу людей, неуязвимых к сильным эффектам радиации. 

Можно полностью выбить ген, кодирующий p53 на стадии эмбриона.
Такой суперсолдат пройдёт через эпицентр ядерного взрыва и сможет дальше воевать. А то, что через несколько лет он умрёт сразу от пяти-шести разных раков, так это даже хорошо. Можно не выплачивать пенсию. Кстати, это напоминает жизненный цикл репликантов в фильме "Бегущие по лезвию". Их специально вывели, чтобы воевать и работать в далёком космосе.

Им не страшна радиация. Зато умирать они начинают всего через 4 года после рождения. Не факт, что в реальной жизни такой солдат не помрёт в детстве, не научившись держать оружие.

Но, допустим, вы не настолько циничны или вам нужно защитить уже выросших людей.
Учеными описано вещество, которое временно подавляет белок p53. Это Пифитрин-альфа (Pifithrin-α, PFT-α). Вот его можно было бы принять перед походом в зону повышенной радиоактивности, а потом постепенно отменять под наблюдением врачей. Такой защитный препарат разрбаотали CBLB502 (также известный как энтолимод)

Однократная инъекция CBLB502 перед облучением смертельной дозы радиации защитила мышей от симптомов острой лучевой болезни и повысила выживаемость.
Кстати, этот радиопротектор тоже подсмотрен у природы. Это аналог белка флагеллина, который нашли у бактерии салмонела энтерика (Salmonella, Pseudomonas). Ну той самой, которая травит людей в яйцах и вызывает сальмонеллёз.   Эффективность эндолимода оказалось в полтора раза выше, чем у амифостина.

При смертельной дозе радиации с ним выжило около 90% мышей, а с амифостином чуть больше половины. Такие же исследования на макаках-резусах (которые получили около смертельную дозу радиации), без лечения выжила лишь пятая часть, а вот с энталимидом целых 64%. При этом он гораздо менее токсичный и имеет меньше побочных эффектов, чем амифастин.

Поэтому FDA одобрила его срочную доработку. Как и другие радиопротекторы, Энталимот снова оказался очень хорош для радиотерапии. Он отлично защищает здоровые клетки, но почти не защищает раковые. В одном эксперименте мышей с раком облучали большими дозами радиации. На энтелемоде они выздоровели, а вот контрольная группа просто погибла.

И всё же, во-первых, при радиоактивном заражении нужно побыстрее вывести наружу те частички радиоизотопов, которые вы уже проглотили или вдохнули. 

Ещё одна опасная группа изотопов - это костелюбы(Стронций-90, Радий-226, Плутоний). 

Тело будто принимает их за кальций и активно накапливает в костях. Там они убивают костный мозг, вызывая один из главных симптомов лучевой болезни - анемию.

Поэтому и отвалилась челюсть у Эбена Байероса, от его энергетиков. У него тоже Радий копился в костях (а самая близкая кость оказалась челюстная). 

Против Плутония помогает хелатирующий агент (или хелатор) ДТПА. Его вводят внутривенно или пшикают из ингалятора. Он частично связывает тяжёлые металлы, в том числе плутоинй и Уран. И выводят их наружу с мочой. 

Есть и другой подход.
Лекарство под названием филграстим. Оно никак не защищает от радиации. Вместо этого оно заставляет клетки костного мозга производить больше лейкоцитов, чтобы быстрее восстановить иммунитет и избежать смертельных осложнений. 

Ну и наиболее экстремальные методы, которые действительно применяли и применяют при серьёзных последствиях облучения - это трансплантация здорового костного мозга от другого человека.

При около смертельных дозах радиации это может повысить ваши шансы на выживание. Но, увы, полностью обнулить вред от радиации  не представляется возможным.

Возможно, вам могло показаться, что я такой апологет атома. Пытаюсь убедить вас в том, что радиация - это не страшно, и что нужно срочно строить новые АЭС и запускать ядерные реакторы в космос.

И да, Советский Союз запустил несколько десятков реакторов в космос, и один развалился прямо над Канадой. Такое тоже было. Но в остальном это не так. Я просто считаю важным, чтобы мы знали наших врагов в лицо со всеми их реальными угрозами, но и без иллюзий насчёт вымышленных опасностей. 

Радиация кругом. Она везде.  Она в воде, в земле и в воздухе. Она в банане, и она внутри нас. Мы неизбежно с ней сталкиваемся, и нам не нужно бояться её больше, чем это необходимо. Реальные угроза от радиации возникают тогда, когда она оказывается в руках людей, неоснащённых должными интеллектуальными и этическими способностями, чтобы правильно ей распорядиться.

Спасибо что дочитали этот цикл статей, давали рекомендации и оставляли комментарии. Мне важно каждое мнение