Rycyna

Rycyna
Struktura rycyny (​). Łańcuch A jest pokazany na niebiesko, a łańcuch B na pomarańczowo.
Identyfikatory
Organizm	Ricinus communis
Symbol	RCOM_2159910
Entrez	8287993
RefSeq (mRNA)	XM_002534603.1
RefSeq (Prot)	XP_002534649.1
UniProt	P02879
Inne dane
numer WE	3.2.2.22
Chromosom	cały genom: 0 - 0,01 Mb
Szukaj Struktury Model szwajcarski Domeny InterPro

Białko inaktywujące rybosomy (łańcuch A rycyny)
Identyfikatory
Symbol	ROZERWAĆ
Pfam	PF00161
InterPro	IPR001574
PROZYTA	PDOC00248
SCOP2	1 paf / ZAKRES / SUPFAM
Dostępne struktury białek: Pfam   konstrukcje / ECOD   WPB RCSB WPB ; PDBe ; WPBj Suma WPB podsumowanie struktury

Domena lektyny beta-koniczyny typu rycyny (łańcuch B rycyny)
Identyfikatory
Symbol	Nie dotyczy
Pfam	PF00652
Klan Pfam	CL0066
PROZYTA	IPR000772
SCOP2	1abr / SCOPe / SUPFAM
CAZy	CBM13
CDD	cd00161
Dostępne struktury białek: Pfam   konstrukcje / ECOD   WPB RCSB WPB ; PDBe ; WPBj Suma WPB podsumowanie struktury

Rycyna ( / lektyna r aɪ s ɪ n / RY -sin ) to ( białko wiążące węglowodany ) i bardzo silna toksyna wytwarzana w nasionach rośliny rącznika pospolitego , Ricinus communis . Średnia śmiertelna dawka (LD ₅₀ ) rycyny dla myszy wynosi około 22 mikrogramów na kilogram masy ciała podawana dootrzewnowo zastrzyk. Doustna ekspozycja na rycynę jest znacznie mniej toksyczna. Szacunkowa śmiertelna dawka doustna dla ludzi wynosi około 1 miligrama na kilogram masy ciała.

Rycyna jest toksalbuminą i została po raz pierwszy opisana przez Petera Hermanna Stillmarka , twórcę lektynologii .

Biochemia

Rycyna jest klasyfikowana jako białko inaktywujące rybosomy typu 2 (RIP). Podczas gdy RIP typu 1 składają się z pojedynczego łańcucha białkowego, który ma aktywność katalityczną, RIP typu 2, znane również jako holotoksyny, składają się z dwóch różnych łańcuchów białkowych, które tworzą kompleks heterodimeryczny . RIP typu 2 składają się z łańcucha A, który jest funkcjonalnie równoważny RIP typu 1, kowalencyjnie połączonego pojedynczym wiązaniem dwusiarczkowym z łańcuchem B, który jest katalitycznie nieaktywny, ale służy do pośredniczenia w transporcie kompleksu białka AB z powierzchni komórki, poprzez nośniki pęcherzyków do światła retikulum endoplazmatycznego (Ostry dyżur). Zarówno RIP typu 1, jak i typu 2 są funkcjonalnie aktywne wobec rybosomów in vitro ; jednak tylko RIP typu 2 wykazują cytotoksyczność ze względu na podobne do lektyny właściwości łańcucha B. Aby wyświetlić swoją funkcję inaktywacji rybosomów, wiązanie dwusiarczkowe rycyny musi zostać redukcyjnie .

Biosynteza

Rycyna jest syntetyzowana w bielmie nasion rącznika pospolitego. Białko prekursorowe rycyny ma długość 576 reszt aminokwasowych i zawiera peptyd sygnałowy (reszty 1–35), łańcuch A rycyny (36–302), peptyd łącznikowy (303–314) i łańcuch B rycyny (315– 576). N -końcowa sekwencja sygnałowa dostarcza prepropolipeptyd do retikulum endoplazmatycznego (ER), a następnie peptyd sygnałowy jest odcinany. W świetle ER propolipeptyd jest glikozylowany a białkowa izomeraza dwusiarczkowa katalizuje tworzenie wiązań dwusiarczkowych między cysteinami 294 i 318. Propolipeptyd jest dalej glikozylowany w aparacie Golgiego i transportowany do białek magazynujących. Propolipeptyd jest rozszczepiany w ciałach białkowych przez endopeptydazę w celu wytworzenia dojrzałego białka rycyny, które składa się z 267 reszt łańcucha A i 262 reszt łańcucha B, które są kowalencyjnie połączone pojedynczym wiązaniem dwusiarczkowym.

Struktura

Pod względem struktury rycyna bardzo przypomina abrynę-a, izotoksynę abryny . Czwartorzędowa struktura rycyny jest kulistym, glikozylowanym heterodimerem o masie około 60-65 kDa . Łańcuch A toksyny rycyny i łańcuch B toksyny rycyny mają podobne masy cząsteczkowe, odpowiednio około 32 kDa i 34 kDa.

• Łańcuch A toksyny rycyny (RTA) jest hydrolazą N-glikozydową złożoną z 267 aminokwasów. Ma trzy domeny strukturalne z około 50% polipeptydu ułożonego w alfa-helisy i beta-arkusze . Trzy domeny tworzą wyraźną szczelinę, która jest miejscem aktywnym RTA.
• Łańcuch B toksyny rycyny (RTB) to lektyna złożona z 262 aminokwasów, która jest zdolna do wiązania końcowych reszt galaktozy na powierzchni komórek. RTB tworzy dwupłatkową, przypominającą sztangę strukturę pozbawioną helis alfa lub arkuszy beta , gdzie poszczególne płaty zawierają trzy subdomeny . Co najmniej jedna z tych trzech subdomen w każdym płacie homologicznym posiada kieszeń wiążącą cukier, która nadaje RTB jej funkcjonalny charakter.

Porównanie podobnych struktur abryny-a (czerwonej) i rycyny (niebieskiej)

Podczas gdy inne rośliny zawierają łańcuchy białkowe występujące w rycynie, oba łańcuchy białkowe muszą być obecne, aby wywołać efekty toksyczne. Na przykład rośliny, które zawierają tylko łańcuch białkowy A, takie jak jęczmień , nie są toksyczne, ponieważ bez połączenia z łańcuchem białkowym B łańcuch białkowy A nie może dostać się do komórki i uszkodzić rybosomów.

Wejście do cytoplazmy

Łańcuch B rycyny wiąże złożone węglowodany na powierzchni komórek eukariotycznych zawierających terminalne reszty N-acetylogalaktozaminy lub beta-1,4-połączone galaktozy. Ponadto glikany rycyny typu mannozowego są zdolne do wiązania się z komórkami wykazującymi ekspresję receptorów mannozowych . Wykazano, że RTB wiąże się z powierzchnią komórki rzędu 10 ⁶ – 10 ⁸ cząsteczek rycyny na powierzchnię komórki.

Obfite wiązanie rycyny z błonami powierzchniowymi umożliwia internalizację we wszystkich typach wgnieceń błonowych . Holotoksyna może być pobierana przez klatryną , jak również przez szlaki niezależne od klatryny, w tym kaweole i makropinocytozę . Pęcherzyki wewnątrzkomórkowe przenoszą rycynę do endosomów , które są dostarczane do aparatu Golgiego . Uważa się, że aktywne zakwaszenie endosomów ma niewielki wpływ na właściwości funkcjonalne rycyny. Ponieważ rycyna jest stabilna w szerokim zakresie pH, degradacja w endosomach lub lizosomach zapewnia niewielką lub żadną ochronę przed rycyną. Uważa się, że cząsteczki rycyny podążają za transportem wstecznym przez wczesne endosomy, sieć trans-Golgi i aparat Golgiego, aby wejść do światła retikulum endoplazmatycznego ( ER).

Aby rycyna działała cytotoksycznie, RTA musi zostać odcięty redukcyjnie od RTB, aby uwolnić blok steryczny miejsca aktywnego RTA. Proces ten jest katalizowany przez białko PDI ( białkowa izomeraza dwusiarczkowa ), które znajduje się w świetle ER. Następnie wolny RTA w świetle ER częściowo się rozwija i częściowo zakopuje w błonie ER, gdzie uważa się, że naśladuje nieprawidłowo sfałdowane białko związane z błoną. Role opiekunów ER GRP94 , EDEM i BiP zostały zaproponowane przed „dyslokacją” RTA ze światła ER do cytozolu w sposób, który wykorzystuje składniki szlaku degradacji białek związanej z retikulum endoplazmatycznym ( ERAD ). ERAD zwykle usuwa nieprawidłowo sfałdowane białka ER do cytozolu w celu ich zniszczenia przez cytozolowe proteasomy. Dyslokacja RTA wymaga zintegrowanych z błoną ER ligazy ubikwityny E3 , ale RTA pozwala uniknąć ubikwitynacji , która zwykle występuje w przypadku substratów ERAD, ze względu na niską zawartość reszt lizyny , które są typowymi miejscami przyłączania ubikwityny . W ten sposób RTA unika zwykłego losu przemieszczonych białek (zniszczenia, w którym pośredniczy kierowanie ubikwitynylowanych białek do cytozolowych proteasomów). W cytozolu komórki ssaków RTA przechodzi następnie segregację przez cytozolowe molekularne białka opiekuńcze Hsc70 i Hsp90 oraz ich współopiekuńcze, jak również przez jedną podjednostkę (RPT5) samego proteasomu , co skutkuje jego fałdowaniem do konformacji katalitycznej, która de -purynatuje rybosomy , hamując w ten sposób syntezę białek.

Inaktywacja rybosomów

RTA ma aktywność N-glikozylazy rRNA , która jest odpowiedzialna za rozszczepianie wiązania glikozydowego w dużym rRNA podjednostki 60S rybosomów eukariotycznych. RTA specyficznie i nieodwracalnie hydrolizuje wiązanie N-glikozydowe reszty adeniny w pozycji 4324 (A4324) w obrębie 28S rRNA, ale pozostawia nienaruszony szkielet fosfodiestrowy RNA. Rycyna celuje w A4324, który jest zawarty w wysoce konserwatywnej sekwencji 12 nukleotydów powszechnie występujący w rybosomach eukariotycznych. Sekwencja 5'-AGUACGAGAGGA-3', nazywana pętlą sarcyna-rycyna, jest ważna w wiązaniu czynników elongacyjnych podczas syntezy białek. Zdarzenie wydalania szybko i całkowicie inaktywuje rybosom, powodując toksyczność spowodowaną zahamowaniem syntezy białek. Pojedyncza cząsteczka RTA w cytosolu jest zdolna do depuracji około 1500 rybosomów na minutę.

Reakcja depuracji

W miejscu aktywnym RTA istnieje kilka niezmiennych reszt aminokwasowych zaangażowanych w usuwanie rybosomalnego RNA. Chociaż dokładny mechanizm tego zdarzenia nie jest znany, kluczowe zidentyfikowane reszty aminokwasowe obejmują tyrozynę w pozycjach 80 i 123, kwas glutaminowy w pozycji 177 i argininę w pozycji 180. W szczególności wykazano, że Arg180 i Glu177 biorą udział w katalitycznym mechanizm, a nie wiązanie substratu, z kinetyką enzymu badania z udziałem mutantów RTA. Model zaproponowany przez Mozingo i Robertusa, oparty na strukturach rentgenowskich, jest następujący:

1. Substrat pętli sarcyna-rycyna wiąże miejsce aktywne RTA z docelowym układaniem adeniny przeciwko tyr80 i tyr123.
2. Arg180 jest ustawiony tak, że może protonować N-3 adeniny i zerwać wiązanie między N-9 pierścienia adeniny i C-1' rybozy .
3. Rozszczepienie wiązań skutkuje jonem oksykarboniowym na rybozie, stabilizowanym przez Glu177.
4. N-3 protonowanie adeniny przez Arg180 umożliwia deprotonowanie pobliskiej cząsteczki wody.
5. Powstały hydroksyl atakuje jon karboniowy rybozy .
6. Depurynacja adeniny skutkuje neutralną rybozą na nienaruszonym fosfodiestrowym szkielecie RNA.

Toksyczność

Fasola rycynowa

Nasiona oleju rycynowego w Królewskich Ogrodach Botanicznych, Kew Economic Botany Collection

Rycyna jest bardzo toksyczna w przypadku wdychania , wstrzykiwania lub połknięcia . Może być również toksyczny, jeśli pył dostanie się do oczu lub jeśli zostanie wchłonięty przez uszkodzoną skórę. Działa jak toksyna, hamując syntezę białek . Zapobiega składaniu przez komórki różnych aminokwasów w białka zgodnie z wiadomościami, które otrzymuje od informacyjnego RNA w procesie prowadzonym przez rybosom komórki (maszyna do produkcji białek) – czyli najbardziej podstawowy poziom metabolizmu komórkowego, niezbędny dla wszystkich żywych komórek, a tym samym dla samego życia. Rycyna jest odporna, ale nie nieprzepuszczalna, na trawienie przez peptydazy . Po spożyciu patologia rycyny jest w dużej mierze ograniczona do przewodu pokarmowego, gdzie może powodować uszkodzenia błon śluzowych. Przy odpowiednim leczeniu większość pacjentów powróci do zdrowia.

Objawy

Ponieważ objawy są spowodowane brakiem wytwarzania białka, ich pojawienie się może zająć od kilku godzin do kilku dni, w zależności od drogi narażenia i dawki. Po spożyciu objawy żołądkowo-jelitowe mogą pojawić się w ciągu sześciu godzin; objawy te nie zawsze stają się widoczne. W ciągu dwóch do pięciu dni ekspozycji na rycynę pojawiają się jej skutki dla ośrodkowego układu nerwowego , nadnerczy , nerek i wątroby .

Spożycie rycyny powoduje ból, stan zapalny i krwotok w błonach śluzowych układu pokarmowego. Objawy żołądkowo-jelitowe szybko przechodzą w ciężkie nudności, wymioty, biegunkę i trudności w połykaniu ( dysfagia ). Krwotok powoduje krwawe stolce ( melena ) i krwawe wymioty ( hematemesis ). Mała objętość krwi ( hipowolemia ) spowodowana utratą płynów żołądkowo-jelitowych może prowadzić do niewydolności narządowej trzustki , nerek, wątroby i przewodu pokarmowego, prowadząc do wstrząsu. Wstrząs i niewydolność narządów są wskazywane przez dezorientację otępienie, osłabienie, senność, nadmierne pragnienie ( polidypsja ), mała produkcja moczu ( skąpomocz ) i krwawy mocz ( krwiomocz ).

Objawy wdychania rycyny różnią się od tych spowodowanych połknięciem. Wczesne objawy obejmują kaszel i gorączkę.

W przypadku narażenia skóry lub wdychania rycyna może powodować rozwój alergii . Wskazuje na to obrzęk ( obrzęk ) oczu i warg; astma ; podrażnienie oskrzeli; suche, ból gardła; przeludnienie; zaczerwienienie skóry ( rumień ); pęcherze skórne ( pęcherze ); świszczący oddech ; swędzące załzawione oczy; ucisk w klatce piersiowej; i podrażnienia skóry.

Leczenie

Antidotum zostało opracowane przez wojsko Wielkiej Brytanii, chociaż od 2006 roku nie było jeszcze testowane na ludziach . Od 2005 roku wykazano, że inne antidotum opracowane przez armię amerykańską jest bezpieczne i skuteczne u myszy laboratoryjnych, którym wstrzyknięto krew bogatą w przeciwciała zmieszaną z rycyną, i przeszło pewne testy na ludziach. Przeciwciała monoklonalne są przedmiotem badań naukowych jako możliwe leczenie zatrucia rycyną.

W przypadku zatrucia rycyną dostępne są terapie objawowe i wspomagające. Istniejące metody leczenia kładą nacisk na minimalizację skutków działania trucizny. Możliwe metody leczenia obejmują dożylne podawanie płynów lub elektrolitów, udrażnianie dróg oddechowych , wentylację wspomaganą lub podawanie leków zmniejszających drgawki i niskie ciśnienie krwi. Jeśli rycyna została niedawno połknięta, żołądek można przepłukać, przyjmując węgiel aktywowany lub wykonując płukanie żołądka . U osób, które przeżyły, często dochodzi do długotrwałych uszkodzeń narządów. Rycyna powoduje ciężką biegunkę i wymioty, a ofiary mogą umrzeć z powodu wstrząsu krążeniowego lub niewydolności narządowej; wdychana rycyna może spowodować śmiertelny obrzęk płuc lub niewydolność oddechową . Śmierć zwykle następuje w ciągu 3–5 dni od narażenia.

Zapobieganie

Szczepienie jest możliwe poprzez wstrzyknięcie nieaktywnej formy łańcucha białkowego A. Szczepienie to jest skuteczne przez kilka miesięcy ze względu na wytwarzanie przez organizm przeciwciał przeciwko obcemu białku. W 1978 roku bułgarski uciekinier Władimir Kostow przeżył atak rycyną podobny do ataku na Georgiego Markowa , prawdopodobnie z powodu produkcji przeciwciał przez jego organizm. Kiedy usunięto kulkę z rycyną z jego krzyża, okazało się, że część oryginalnej powłoki woskowej nadal była przyczepiona. Z tego powodu tylko niewielkie ilości rycyny wyciekły z osadu, wywołując pewne objawy, ale pozwalając jego organizmowi rozwinąć odporność na dalsze zatrucia.

Źródła

Nasiona Ricinus communis są powszechnie miażdżone w celu wydobycia oleju rycynowego . Ponieważ rycyna nie jest rozpuszczalna w oleju, niewiele znajduje się w wyekstrahowanym oleju rycynowym. Wyekstrahowany olej jest również podgrzewany do temperatury powyżej 80 ° C (176 ° F) w celu denaturacji wszelkiej rycyny, która może być obecna. Pozostały zmiażdżone nasiona, zwane różnie „ciastem”, „ makuchem”. ”i„ciasto prasowane” mogą zawierać do 5% rycyny. Podczas gdy makuchy z orzechów kokosowych, orzeszków ziemnych, a czasem z nasion bawełny mogą być używane jako pasza dla bydła lub nawóz, toksyczna natura rącznika wyklucza ich makuchy używany jako pasza, chyba że rycyna zostanie najpierw zdezaktywowana przez autoklawowanie.Zgłoszono , że przypadkowe połknięcie makuchu Ricinus communis przeznaczonego na nawóz jest odpowiedzialne za śmiertelne zatrucie rycyną u zwierząt.

Zgony spowodowane spożyciem nasion rącznika są rzadkie, częściowo z powodu ich niestrawnej okrywy nasiennej oraz dlatego, że część rycyny jest dezaktywowana w żołądku. Miąższ z ośmiu ziaren jest uważany za niebezpieczny dla osoby dorosłej. opisów przypadków z początku XX wieku wskazuje, że publiczne i profesjonalne postrzeganie toksyczności rycyny „nie odzwierciedla dokładnie możliwości nowoczesnego zarządzania medycznego”.

Większość ostrych epizodów zatrucia u ludzi jest wynikiem doustnego spożycia fasoli rycynowej, z których 5–20 może okazać się śmiertelne dla osoby dorosłej. Połknięcie fasoli rycynowej rzadko kończy się śmiercią, chyba że fasola zostanie dokładnie przeżuta. Wskaźnik przeżycia po spożyciu fasoli rycynowej wynosi 98%. W 2013 roku 37-letnia kobieta w Stanach Zjednoczonych przeżyła po spożyciu 30 ziaren. U ofiar często pojawiają się nudności , biegunka , szybkie bicie serca , niskie ciśnienie krwi i drgawki utrzymujące się nawet do tygodnia. Rycyna lub rycyna we krwi, osoczu lub moczu stężenia mogą być mierzone w celu potwierdzenia diagnozy. Testy laboratoryjne zwykle obejmują testy immunologiczne lub chromatografię cieczową ze spektrometrią mas .

Zastosowania terapeutyczne

Chociaż obecnie żadne zatwierdzone środki terapeutyczne nie są oparte na rycynie, ma ona potencjał do zastosowania w leczeniu nowotworów , jako „magiczna kula” do niszczenia docelowych komórek. Ponieważ rycyna jest białkiem, może być połączona z przeciwciałem monoklonalnym w celu ukierunkowania na komórki nowotworowe rozpoznawane przez przeciwciało. Głównym problemem związanym z rycyną jest to, że jej natywne internalizacyjne są rozmieszczone w całym białku. Jeśli którakolwiek z tych natywnych sekwencji internalizacji jest obecna w środku terapeutycznym, lek będzie internalizowany przez nieukierunkowane komórki nienowotworowe i zabija je, jak również docelowe komórki nowotworowe.

Modyfikowanie rycyny może wystarczająco zmniejszyć prawdopodobieństwo, że składnik rycyny tych immunotoksyn spowoduje, że niewłaściwe komórki ją zinternalizują, jednocześnie zachowując jej aktywność zabijania komórek, gdy zostanie zinternalizowana przez komórki docelowe. Jednak toksyny bakteryjne, takie jak toksyna błonicza , która jest stosowana w denileukin diftitox , zatwierdzonym przez FDA leczeniu białaczki i chłoniaka, okazały się bardziej praktyczne. Obiecującym podejściem do rycyny jest wykorzystanie nietoksycznej podjednostki B (lektyny) jako nośnika do dostarczania antygenów do komórek, co znacznie zwiększa ich immunogenność . Zastosowanie rycyny jako adiuwanta ma potencjalne implikacje dla opracowania szczepionek śluzówkowych .

Rozporządzenie

W Stanach Zjednoczonych rycyna pojawia się na liście wybranych agentów Departamentu Zdrowia i Opieki Społecznej , a naukowcy muszą zarejestrować się w HHS, aby używać rycyny w swoich badaniach. Jednak badacze pod kontrolą mniej niż 1000 mg są zwolnieni z regulacji.

w Stanach Zjednoczonych jako substancja wyjątkowo niebezpieczna zgodnie z definicją zawartą w sekcji 302 amerykańskiej ustawy o planowaniu kryzysowym i wspólnotowym prawie do wiedzy (42 USC 11002) i podlega ścisłym wymogom sprawozdawczym ze strony zakładów produkujących, przechowujących, lub używać go w znacznych ilościach.

Chemiczny lub biologiczny środek bojowy

Metalowa fiolka zawierająca rycynę z listów rycynowych z 2003 roku

Stany Zjednoczone badały rycynę pod kątem jej potencjału militarnego podczas I wojny światowej . W tym czasie rozważano zastosowanie go jako toksycznego pyłu lub powłoki na kule i odłamki . Koncepcja chmury pyłu nie mogła zostać odpowiednio rozwinięta, a koncepcja powlekanego pocisku / odłamka naruszyłaby Konwencję haską z 1899 r . (Przyjętą w prawie amerykańskim w dniu 32 Stat. 1903), w szczególności załącznik §2, rozdz. 1, art. 23, stwierdzający „ … jest to szczególnie zabronione… [to] o używanie trucizny lub zatrutej broni”. I wojna światowa zakończyła się, zanim Stany Zjednoczone zbroiły rycynę.

Podczas II wojny światowej Stany Zjednoczone i Kanada podjęły badania nad rycyną w bombach kasetowych . Chociaż istniały plany masowej produkcji i kilka prób terenowych z różnymi koncepcjami bomb, końcowy wniosek był taki, że nie było to bardziej ekonomiczne niż użycie fosgenu . Wniosek ten opierał się raczej na porównaniu ostatecznej broni niż na toksyczności rycyny ( LCt ₅₀ ~10 mg/min·m ³ ). Rycynowi nadano symbol wojskowy W lub późniejszy WA . Zainteresowanie nim utrzymywało się przez krótki okres po II wojnie światowej, ale wkrótce opadło, gdy Korpus Chemiczny Armii Stanów Zjednoczonych rozpoczął program uzbrojenia sarinu .

Związek Radziecki również posiadał uzbrojoną rycynę. KGB , której używano poza blokiem sowieckim , najsłynniej w zamachu na Markowa .

Pomimo ekstremalnej toksyczności i użyteczności rycyny jako środka broni chemicznej/biologicznej, trudno jest ograniczyć produkcję toksyny. Roślina rącznika pospolitego , z której pochodzi rycyna, jest pospolitą rośliną ozdobną i może być uprawiana w domu bez specjalnej pielęgnacji.

Zarówno na mocy Konwencji o zakazie broni biologicznej z 1972 r. , jak i Konwencji o zakazie broni chemicznej z 1997 r . rycyna jest wymieniona jako substancja kontrolowana z Wykazu 1 . Mimo to każdego roku przetwarza się ponad 1 milion ton metrycznych (1 100 000 ton amerykańskich) fasoli rycynowej, a około 5% całości zamienia się w odpady zawierające znikome stężenia niedenaturowanej toksyny rycyny.

Rycyna jest o kilka rzędów wielkości mniej toksyczna niż toksyna botulinowa lub tężcowa , ale te ostatnie są trudniejsze do zdobycia. W porównaniu z botuliną lub wąglikiem jako bronią biologiczną lub chemiczną , ilość rycyny wymagana do osiągnięcia LD ₅₀ na dużym obszarze geograficznym to znacznie więcej niż czynnik taki jak wąglik (tony rycyny w porównaniu z zaledwie kilogramowymi ilościami wąglika). Rycyna jest łatwa do wyprodukowania, ale nie jest tak praktyczna ani nie powoduje tylu ofiar, co inne czynniki. Rycyna łatwo ulega denaturacji w temperaturach powyżej 80 ° C (176 ° F), co oznacza, że ​​wiele metod stosowania rycyny generowałoby wystarczającą ilość ciepła do jej denaturacji. Po rozmieszczeniu obszar zanieczyszczony rycyną pozostaje niebezpieczny, dopóki wiązania między łańcuchami A lub B nie zostaną zerwane, co zajmuje dwa lub trzy dni. W przeciwieństwie do tego zarodniki wąglika mogą pozostawać śmiertelne przez dziesięciolecia. Jana van Akena , niemiecki ekspert od broni biologicznej, wyjaśnił w raporcie dla The Sunshine Project , że eksperymenty Al-Kaidy z rycyną sugerują, że Al-Kaida nie jest w stanie wytwarzać botuliny lub wąglika.

Rozwój

Firma biofarmaceutyczna o nazwie Soligenix, Inc. uzyskała licencję na szczepionkę przeciw rycynie o nazwie RiVax od firmy Vitetta et al. w UT Southwestern . Szczepionka została uznana za bezpieczną i immunogenną u myszy, królików i ludzi. Zakończono dwa udane badania kliniczne. Soligenix otrzymał amerykański patent na Rivax. Kandydat na szczepionkę rycynową uzyskał status leku sierocego w USA i EWG, a od 2019 r. Był w badaniach klinicznych w USA. Dotacje z Narodowego Instytutu Alergii i Chorób Zakaźnych oraz Amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków wsparły opracowanie kandydata na szczepionkę.

Synteza

Pierwszą izolację rycyny przypisuje się bałtycko-niemieckiemu mikrobiologowi Peterowi Hermannowi Stillmarkowi (1860–1923) w 1888 r.

Użycie terrorystyczne

Główny artykuł: Lista incydentów z udziałem rycyny

Ricin brał udział w wielu faktycznych lub planowanych atakach na osoby fizyczne. W 1978 roku bułgarski dysydent Georgi Markow został zamordowany przez bułgarską tajną policję , która potajemnie zastrzeliła go na londyńskiej ulicy czymś, co później okazało się zmodyfikowanym parasolem , używając sprężonego gazu do wystrzelenia w jego nogę maleńkiej kulki zawierającej rycynę. Zmarł w szpitalu kilka dni później; jego ciało zostało przekazane do specjalnego oddziału trucizn brytyjskiego Ministerstwa Obrony , który odkrył śrut podczas sekcji zwłok . Głównymi podejrzanymi byli bułgarska tajna policja: Georgi Markow uciekł z Bułgarii kilka lat wcześniej, a następnie pisał książki i prowadził audycje radiowe, które były bardzo krytyczne wobec bułgarskiego reżimu komunistycznego . Uważano jednak wówczas, że Bułgaria nie byłaby w stanie wyprodukować śrutu, a także wierzono, że dostarczyło go KGB. KGB zaprzeczyło jakiemukolwiek zaangażowaniu, chociaż głośni uciekinierzy z KGB Oleg Kalugin i Oleg Gordijewski potwierdzili później zaangażowanie KGB. sowieckiego dysydenta Aleksandra Sołżenicyna miał (ale przeżył) objawy podobne do rycyny po spotkaniu w 1971 roku z agentami KGB.

Dziesięć dni przed atakiem na Georgi Markowa podobny atak przeżył inny bułgarski uciekinier, Władimir Kostow. Kostow stał na ruchomych schodach paryskiego metra, kiedy poczuł ukłucie w dolnej części pleców powyżej paska spodni. Dostał gorączki, ale wyzdrowiał. Po śmierci Markowa zbadano ranę na plecach Kostova i usunięto kulkę z rycyną, identyczną jak ta, której użyto przeciwko Markowowi.

Kilka osób i grup terrorystycznych eksperymentowało z rycyną lub planowało jej użycie. Zdarzały się przypadki wysyłania trucizny pocztą do amerykańskich polityków. Na przykład 29 maja 2013 r. dwa anonimowe listy wysłane do burmistrza Nowego Jorku Michaela Bloomberga zawierały jego ślady. Inny wysłano do biura Mayors Against Illegal Guns w Waszyngtonie. List zawierający rycynę został również wysłany do amerykańskiego prezydenta Baracka Obamy w tym samym czasie. Shannon Richardson , aktorka, została później oskarżona o przestępstwo i przyznała się do winy w grudniu; skazana na 18 lat więzienia plus a grzywna restytucyjna w wysokości 367 000 USD . W dniu 2 października 2018 r. do Pentagonu wysłano dwa listy podejrzane o zawartość rycyny , jeden zaadresowany do sekretarza obrony Jamesa Mattisa , a drugi do szefa operacji morskich, admirała Johna Richardsona . W dniu 23 lipca 2019 r. w więzieniu stanowym Pelican Bay w Kalifornii otrzymano list, w którym stwierdzono, że zawiera podejrzaną substancję. Władze potwierdziły później, że zawiera rycynę; nie zidentyfikowano szkodliwych ekspozycji.

W 2020 roku niektóre media w Czechach podały na podstawie informacji wywiadu, że osoba z rosyjskim paszportem dyplomatycznym i rycyną przybyła do Pragi z zamiarem zamordowania trzech polityków. Doniesieniom zaprzeczył prezydent Rosji Władimir Putin . Celem miał być Zdeněk Hřib , burmistrz Pragi (stolicy Republiki Czeskiej), który był zaangażowany w zmianę nazwy praskiego placu „Pod Kaštanami”, na którym znajduje się ambasada rosyjska, na plac Borysa Niemcowa , polityk opozycji zamordowany na Kremlu w 2015 roku; Ondřej Kolář, burmistrz Praga 6 , który brał udział w usuwaniu kontrowersyjnego pomnika marszałka Koniewa z czasów sowieckich ; oraz Pavel Novotný, burmistrz praskiej południowo-zachodniej Řeporyje . Wszyscy otrzymali ochronę policyjną. Prezydent Czech Miloš Zeman opisał później policyjną ochronę Zdenka Hřiba jako próbę zwrócenia na siebie uwagi mało znaczącego polityka. Zeman pomylił również rycynę z nietrującym olejem rycynowym o działaniu przeczyszczającym .

W 2018 i 2023 roku niemiecka policja udaremniła próby ataków rycyną przez osoby wspierające islamistyczną organizację terrorystyczną Daesh (nazywającą się również Państwem Islamskim, IS), po tym, jak przypuszczano, że doniesienia pochodziły od amerykańskiego FBI .

W kulturze popularnej

Rycyna była używana jako narzędzie fabularne, na przykład w serialu telewizyjnym Breaking Bad .

Popularność Breaking Bad zainspirowała kilka prawdziwych spraw karnych dotyczących rycyny lub podobnych substancji. Kuntal Patel z Londynu próbowała otruć abrinem jej matkę po tym, jak ta pokrzyżowała jej plany małżeńskie. Daniel Milzman, 19-letni były Georgetown University , został oskarżony o produkcję rycyny w swoim pokoju w akademiku, a także o zamiar „[używania] rycyny na innym studencie studiów licencjackich, z którym był w związku”. Mohammed Ali z Liverpoolu w Anglii został skazany za próbę zakupu 500 mg rycyny w ciągu dnia. Dark Web od tajnego agenta FBI . Został skazany 18 września 2015 roku na osiem lat więzienia.

W filmie The Good Mother z 2013 roku matka wstrzykuje i karmi swoje córki rycyną w przypadku Munchausena przez pełnomocnika ; zostaje złapana po śmierci córki.

W filmie The Interview z 2014 roku - transdermalny pasek zawierający rycynę jest używany w spisku CIA mającym na celu zamordowanie północnokoreańskiego dyktatora Kim Dzong una przez uścisk dłoni.

Zobacz też

• Lista trujących roślin

Linki zewnętrzne

• Badania wykazujące brak toksyczności oleju rycynowego z US Public Health Service
• Informacje o fasoli rycynowej na Purdue University
• Rośliny trujące dla zwierząt gospodarskich - informacje o rycynie na Uniwersytecie Cornell
• Terapia rakowa rycyną testowana w BBC
• Rycyna – Przygotowania awaryjne w CDC
• Karta Reagowania Kryzysowego – Rycyna w CDC
• Przegląd wszystkich informacji strukturalnych dostępnych w PDB dla UniProt : P02879 (Ricin) w PDBe-KB .