Viel versprechende Behandlung in der Entwicklung für Safely Dekontaminations Menschen ausgesetzt radioaktiven Actiniden

    Die New York Times berichtete kürzlich, dass in den dunkelsten Momenten der Dreifachkriseim vergangenen Jahr von der Fukushima Daiichi Kernkraftwerk , als die Evakuierung der fast 36 Millionen Einwohner des Großraum Tokio japanischen Beamten . Die Berücksichtigung der so drastisch eine Aktion spiegelt die harte Tatsache, dass in der Zeit nach einem großen Strahlenbelastung Veranstaltung , wie ein Reaktorunfall oder einer " schmutzigen Bombe " Terroranschlag , Behandlungen für Massenkontaminationsind veraltet und sehr begrenzt. Die einzige chemische Mittel jetzt Dekontamination zur Verfügung - einer Verbindung, wie DTPA bekannt - ist ein Relikt des Kalten Krieges , die intravenös verabreicht werden müssen und nur teilweise beseitigt einige der tödlichen Actiniden - die radioaktiven chemischen Elementen überspannt von Actinium um im Periodensystem Lawrencium - dass stellen die größte Gesundheitsgefahren .

    Wissenschaftler des US Department of Energy (DOE) ' s Lawrence Berkeley National Laboratory ( Berkeley Lab ) entwickeln eine viel effektivere Alternative, die eine große Anzahl von Actiniden wahrscheinlich Teil der Strahlenbelastung aus einem Atomkraftwerk oder Waffe dekontaminiert , einschließlich Plutonium, Americium , Curium , Uran und Neptunium . Weiterhin kann die Berkeley Lab Behandlung oral in Form einer Pille , einer Notwendigkeit für eine schnelle Behandlung in der bei Massen Kontamination verabreicht werden. Abhängig von der Höhe der Strahlenexposition und wie schnell die Behandlung beginnen können , eine dieser Pillen in der Ausscheidung von etwa 90 Prozent der Aktiniden Verunreinigungen innerhalb von 24 Stunden zur Folge hätte. Nehmen Sie eine Pille täglich für zwei Wochen sollte ausreichen, um praktisch zu entfernen alle Aktiniden Verunreinigungen sein.

    "Mit dem Ausbau Nutzung der Kernenergie und unglücklichen Möglichkeit der Atomwaffe Gebrauch , gibt es eine dringende Notwendigkeit zur Entwicklung und Umsetzung eine verbesserte Therapie für Actiniden Kontamination von einer großen Population ", sagt Rebecca Abergel , ein Chemiker , der die Bioactinide Gruppe in Berkeley führt Lab Glenn T. Seaborg Center. "Wir sind jetzt in den Prozess der Beweis , dass unsere Actinid spezifische Dekontaminationsmittel sind bereit für die klinische Entwicklung . "

    Sobald Actiniden verschluckt oder eingeatmet , deren Radioaktivität und Krebs Wechselwirkungen mit Zellen und Gewebe Nachfrage sie immobilisiert werden und aus dem Körper entfernt , sobald wie möglich sein. Abergel und ihre Gruppe sind Teil der Bemühungen in Berkeley Lab , die vor mehr als zwei Jahrzehnten unter der Leitung von Ken Raymond, ein Chemiker, der gemeinsame Berufungen mit Berkeley Lab und der University of California (UC) Berkeley, wo er ist die Kanzlerin hält begann Professor der Chemie , in Zusammenarbeit mit dem späten Patricia Durbin . Das primäre Ziel des Projektes war es, Maskierungsmittel , die Actiniden in fest gebunden käfigartige chemische Komplexe für den Transport aus dem Körper zu kapseln identifizieren können . Die frühe Fokus dieser Forschung war auf Plutonium , das Alpha-Teilchen emittierende Aktiniden von Berkeley Lab Nobelpreisträger Glenn Seaborg entdeckt und natürliche Chelatoren , die krabbenartigen Moleküle, die spezifisch mit Eisen und anderen Metallionen zu binden.

    " Da die biochemischen Eigenschaften von Plutonium (IV) und Eisen (III) ähnlich sind, nach der Chelat- Einheit in Siderophore nachempfunden wir Maskierungsmittel ", sagt Raymond . Siderophore sind kleine Moleküle , die durch Bakterien ausgeschieden zu extrahieren und zu solubilisieren Eisen. " Diese biomimetischen Ansatz ermöglichte uns, mehrzähnigen Liganden, die Hydroxypyridonat konkurrenzlos im Hinblick auf die Actiniden - Affinität , Selektivität und Effizienz zu entwickeln. "

    Die beiden besten Kandidaten Hydroxypyridonat Liganden - Spitznamen HOPO - durch Abergel und ihre Kollegen entwickelten eine vierzähnigen , die vier Chela Arme hat und ein achtzähnigen , die acht Chela Arme hat . Die "Arme" in diesem Fall sind Atome mit Elektronenpaare zur kovalenten Bindung mit einem Actinid erhältlich.

    "Wir haben unsere beiden Kandidaten-Liganden durch den ersten Phasen der präklinischen Entwicklung von erfolgreichen Aufstockung der Synthese an die 5- Kilogramm -Ebene und zur Errichtung Basisvorbereitung und analytischen Verfahren , die zur Herstellung größerer Mengen unter guten Herstellungspraxis Leitlinien vorgeschoben wird, " sagt Abergel .

    Das Team hat auch umfangreiche Studien in Tiermodellen und menschlichen Zelllinien , die die beiden HOPO Kandidaten als hoch wirksam und nicht toxisch bei den getesteten Dosen niedergelassen . Wie für den Vergleich zwischen den beiden, jeder hat seine eigenen Vorzüge .

    " Eine einzige achtzähnigen HOPO kann eine vollständige Actinid komplex und führt zu mehr Gesamt Actinid Ausscheidung bilden ", sagt Abergel . " Allerdings ist es einfacher für den kleineren vierzähnigen HOPO um durch biologische Membranen und gewünschten Zugriffszielstellenin den Körper gelangen . Beide rechtfertigen weitere Entwicklung für den Notfall im Fall einer radiologischen Ereignis. "

    Abergel sagt der Grundlagenforschung und Entwicklungsphase dieser beiden Kandidaten abgeschlossen ist und sie und ihre Gruppe haben den Prozess mit der US Food and Drug Administration (FDA) gestartet , um festzustellen , welche weiteren Daten benötigt wird, um in klinischen Studien zu bewegen. In der Regel in diesem Stadium der Entwicklung ein privates Pharmaunternehmen würde in Schritt , aber es ist schwierig, private Investoren für eine Droge , die hoffentlich nie gebraucht werden, wird gewinnen.

    "Da wir weiterhin zusammen mit der FDA -Prozess verschieben Sie es leichter sein, privates Pharmaunternehmen davon zu überzeugen, sich zu engagieren sollten ", sagt Abergel .