Nowy rozdział w historii syntezy najbardziej śmiercionośnych trucizn jest nierozerwalnie związany z pracownikiem jednego z największych koncernów farmaceutycznych świata. Jak się okazuje, mechanizm działania tej grupy związków jest niemalże identyczny jak leki stosowane w chorobach neurodegeneracyjnych.
Mechanizm działania
Inhibitory acetylocholinoesterazy (AchEI) to miecz obusieczny. Sam enzym – acetylocholinoesteraza (AchE) – rozkłada jeden z podstawowych neuroprzekaźników: acetylocholinę (Ach) na cholinę i resztę kwasu octowego. Cholina wytworzona w wyniku rozkładu acetylocholiny jest wychwytywana zwrotnie ze szczeliny synaptycznej i transportowana do komórki presynaptycznej celem acetylacji i ponownego użycia tak wytworzonej acetylocholiny. Szybkość syntezy acetylocholiny zależy zatem od stężenia choliny oraz acetylocholiny w neuronie. Związki, o których będzie mowa za chwilę, mają zdolność do inhibicji acetylocholinoesterazy, co warunkuje ich toksyczność. W zależności od rodzaju połączenia w centrum aktywnym enzymu, możemy mówić o odwracalnych lub nieodwracalnych AchEI.
Odwracalne inhibitory AChE są wykorzystywane w medycynie w leczeniu miastenii, w leczeniu jaskry, do łagodzenia objawów choroby Alzheimera, choroby Parkinsona czy otępienia z ciałami Lewy’ego. Ponadto niektóre z tych środków stosowane są jako odtrutki na cholinolityki jak atropina. Do parrasympatykomimetyków pośrednich zaliczamy m.in. fizostygminę, galantaminę, donepezil czy takrynę.
Drugą grupę stanowią nieodwracalne AChEI, uwzględniające pestycydy i bojowe środki trujące z grupy paralityczno-drgawkowych, w tym związki szeregu G, związki szeregu V i nowiczoki.
Związki szeregu G
Po raz kolejny na scenę wkraczają ci sami „bohaterowie” – naukowcy związani z IG Farben. Pod koniec lat 30. XX wieku Niemcy postanowili uniezależnić się od importowanej żywności i Hitler nakazał prace nad silnym środkiem owadobójczym. Badania rozpoczęła grupa naukowców – Otto Ambros, Gerhard Ritter i Hand Juergen von der Linde. Na czele zespołu stanął 31-letni Gerhard Schrader, który od 1930r. pracował w laboratorium w Ludwigshafen am Rhein należącym do koncernu IG Farben. Kierowany przez niego zespół rozpoczął w 1934 roku prace badawcze nad związkami fosforoorganicznymi w celu uzyskania nowych insektycydów. Badania wykazały, że nowy środek jest zabójczy – w kilka sekund umierały po nim małpy czy szczury. Środek był tak toksyczny, że naukowcy uznali, że popełnili błąd – nie dało się go użyć na polach do walki z chwastami. Adolf Hitler jednak docenił ich prace. Sam znał skuteczność gazów bojowych z frontu pierwszej wojny światowej – był też ofiarą ataku gazowego aliantów – dlatego nakazał kontynuowanie prac.
Pierwszy z szeregu związków – dimetyloamidocyjanidofosforan etylu – Schrader otrzymał przypadkowo w 1936r. Sam zatruł się testowanym przez siebie związkiem o roboczej nazwie preparat 9/91, któremu nadano nazwę tabun – od słowa tabu, jako coś zakazanego i przeklętego, ponieważ nie nadawał się jako środek owadobójczy ze względu na ekstremalną toksyczność. Do zdrowia wracał przez trzy tygodnie, choć przyczyną zatrucia było uwolnienie maleńkiej kropelki, a akcję ratunkową podjęto natychmiast. Związek też znany jest jako GA – oznaczenie było stosowane przez Niemców w czasie II wojny światowej, G było skrótowcem grupy środków paralityczno-drgawkowych, A z kolei kolejnym związkiem szeregu. Wspólną cechą wszystkich bojowych środków trujących z grupy G jest ich brązowa barwa oraz występowanie w formie lotnej cieczy w temperaturze pokojowej.
Związkiem GB ochrzczono sarin – chyba najsławniejszy fosforoorganiczny związek chemiczny. Otrzymany trzy lata później niż tabun otrzymał nazwę od nazwisk członków zespołu: Schrader, Ambros, Rüdiger i van der Linde. Uważa się, że do obu substancji dostęp miał Mengele, który prowadził testy z ich użyciem na więźniach obozów koncentracyjnych (czytaj więcej: Tyfus plamisty – eksperymenty, odkrycia i epidemie oraz Po trupach do celu). Organy Trzeciej Rzeszy do spraw broni chemicznej naciskały na koncern IG Farben, by ten wykorzystał sarin i tabun do opracowania środków bojowych, które będzie można produkować masowo i przemieszczać bez trudu. Hitler poważnie rozważał użycie tych substancji paralityczno-drgawkowych dwukrotnie: pod Stalingradem i po tym, jak alianci wylądowali w Normandii. W obu przypadkach Führer ostatecznie nie zdecydował się na takie rozwiązanie, po tym, jak główny specjalista do spraw broni chemicznej w Farben, Otto Ambros, wprowadził go w błąd, ostrzegając, że zarówno alianci, jak i Rosjanie mają własne zasoby środków paralityczno-drgawkowych i nie zawahają się ich użyć. Niestety, późniejsza historia zna przykłady jego zastosowania – od ataku w tokijskim metrze (1995r.) po wojnę domową w Syrii (2017r.).
Związki szeregu V
Po zakończeniu wojny odkryciem niemieckich naukowców zainteresowali się Anglicy i Amerykanie. Brytyjskie wojsko posunęło się nawet do testów na ochotnikach. W 1953 20-letni inżynier RAF, Ronald Maddison zgodził się na 15 szylingów i 3 dni urlopu w zamian za zgodę na wzięcie udziału w procedurze. Na jego ubranie położono 5 kropel sarinu, mężczyzna od razu stracił przytomność i 40 minut później zmarł w szpitalu. Laboratoria w USA, Wielkiej Brytanii i Kanadzie przez całe lata 50. skupiały się na intensywnych badaniach bojowych środków trujących, doprowadzając w ostateczności do stworzenia ich podgrupy zwanej związkami V. Ich najpopularniejszym przedstawicielem jest VX. Obecnie uznaje się go za jeden z najniebezpieczniejszych przykładów broni chemicznej – po przedostaniu się do organizmu przez drogi oddechowe jest 10-krotnie bardziej trujący od sarinu, w przypadku wchłaniania przez skórę względna toksyczność jest 300-krotnie większa. Przeciętną osobę może zabić dawka 200 mikrogramów. Wytworzony został w laboratoriach Porton Down Chemical Weapons Research Centre w Wiltshire w Wielkiej Brytanii w 1952 roku.
Nowiczoki
Otto Ambros miał rację i jej nie miał, ostrzegając Hitlera przed konsekwencjami użycia związków szeregu G. Alianci posiadali zapasy gazu musztardowego, jednak dopiero – jak widać powyżej – pracowali nad śmiercionośnymi bojowymi środkami trującymi. Rosjanie również nie próżnowali w tym temacie. Jeszcze w czasie II wojny światowej, po wyprodukowaniu około 12 tysięcy ton tabunu, produkcja została przechwycona przez nacierającą Armię Czerwoną. Po wojnie instalacje do produkcji tabunu zostały zarekwirowane i przewiezione w nieznane miejsce w ZSRR. Pomysł stworzenia wyjątkowo toksycznych środków paralityczno-drgawkowych miał pojawić się w Związku Radzieckim w latach 50., jednak wskutek odkrycia związków serii V, prace zostały przekierowane na badania tej grupy związków. Dopiero w latach 70. miano wrócić do tego pomysłu – rozpoczęty w latach 1973–1974 program „Foliant” miał na celu opracowanie wysokotoksycznych środków, które miałyby zdolność penetracji masek przeciwgazowych i innych środków ochronnych.
Od lat 70. Związek Radziecki według światowych przypuszczeń miał skupiać się na rozwoju swojej gałęzi toksycznych środków – związków serii A, zwanych nowiczokami (od rosyjskiego słowa novichok – debiutant). Choć ich badania i produkcja, jak również struktury chemiczne i właściwości pozostają niepotwierdzone, nieznane bądź poparte wyłącznie przypuszczeniami, jednak kilka przypadków prób otrucia przeciwników Kremla pozwoliły na analizę użytych związków, co rozwinęło wiedzę na ich temat. Toksyczność nowiczoków opisywana jest jako kilkukrotnie większa od działania VX.
W marcu 2018 roku miało miejsce otrucie Sergieja Skripala, byłego brytyjskiego szpiega i oficera wywiadu radzieckiego – specjaliści z Defence Science and Technology Laboratory opublikowali wyniki badań potwierdzające, że osoby te zostały otrute za pomocą nowiczoku. Ostatnia głośna próba otrucia Aleksieja Nawalnego również skłania światową opinię publiczną w stronę przypuszczeń o ponownym zastosowaniu nowiczoków – wskazuje na to podobny schemat reakcji służ medycznych w postaci podania atropiny, częściowo hamującej działanie związku.
Istnieją doniesienia o sprzedaży rosyjskiej technologii produkcji VX i nowiczoków do Syrii i Iranu, w 2002 roku pojawiły się spekulacje o rzekomej fabryce nowiczoków na Kubie. Wszystko wskazuje na to, że świat jeszcze niejednokrotnie usłyszy u tych śmiercionośnych substancjach, które powstały w wyniku naukowej pomyłki, a którym wcale nie tak daleko do leków na wiele chorób neurodegeneracyjnych.
