一种像分子海绵一样的工程蛋白质有可能改变一氧化碳中毒的治疗方式，追逐血液中的一氧化碳分子并帮助身体在几分钟内将其排出，而不会出现目前一线治疗纯氧带来的短期或长期健康问题的风险。
马里兰大学医学院 (UMSOM) 的研究人员专注于研究一种名为 RcoM 的天然蛋白质，这种蛋白质存在于Paraburkholderia xenovorans细菌中。细菌中的 RcoM 能够检测环境中的微量二氧化碳，因此工程师们认为可以利用这种蛋白质来清除附着在红细胞上的二氧化碳分子。
天然蛋白质RcoM
这种重新设计的蛋白质是他们称之为 RcoM-HBD-CCC 的疗法的基础。虽然它的名字不太朗朗上口，但在清除一氧化碳方面却拥有某种超能力。它选择性地与有毒的一氧化碳分子紧密结合，同时忽略体内的氧气 (O2) 和其他关键化合物，例如调节血压的一氧化氮 (NO)。
一氧化碳中毒治疗起来颇具挑战性，原因有很多。首先，接触一氧化碳后，毒害会逐渐加重，因此它常被称为“无声杀手”。这种气体无味无形，可能从故障的燃气加热器泄漏，也可能在通风不良的空间中因燃烧天然气或丙烷气体（例如炉灶）而积聚。它也是房屋火灾时吸入烟雾的主要成分。当然，如果燃气车辆在车库等封闭区域内行驶，一氧化碳中毒也会致命。
一旦进入人体，一氧化碳分子就会劫持你的红细胞，抑制血液中的氧气，切断大脑、心脏和其他器官至关重要的氧气供应。由于这种气体与血红蛋白的结合效率极高——比氧气高出200到400倍——因此，浓度足够高的人会在几分钟内失去意识，这可能导致永久性器官损伤，甚至更糟。
仅在美国，每年一氧化碳中毒就会导致约 50000 人次急诊就诊，并造成 1500 人死亡。
清除血液中的一氧化碳也是一场与时间的赛跑。目前，对于那些设法送往医院的患者，我们只有一种医疗干预措施——用100%纯氧充满身体，通常是在压力舱中进行。但这是一个缓慢的过程，需要一个小时或更长时间才能将血液中的一氧化碳清除干净，即使患者活了下来，近一半的人也会留下长期的心脏或大脑损伤。
在小鼠模型中，RcoM-HBD-CCC 疗法能够在几分钟内清除血液中的一氧化碳，并通过尿液安全地排出体外。这种经过设计的解毒剂就像海绵一样，能够寻找并吸收附着在红细胞上的一氧化碳。在小鼠体内，血液中一半的一氧化碳在不到一分钟的时间内被清除，释放出细胞中的血红蛋白，使其再次开始携带氧气。
重要的是，其他实验性清除血红素蛋白无法选择性地靶向一氧化碳，因此也会与一氧化氮结合——因此，输注此类血红素蛋白会导致血液中一氧化氮减少，从而收缩血管，导致血压升高。在这项研究中，RcoM-HBD-CCC 显示它与这种重要分子不具有这种亲和力。
“与其他基于蛋白质的治疗方法不同，我们发现这种化合物仅引起血压的微小变化，这是一个令人兴奋的发现，并提升了这种新分子在临床应用方面的潜力，”该研究的通讯作者、马里兰大学医学院院长Mark T. Gladwin博士说道。“它有可能成为一种快速静脉注射的一氧化碳解毒剂，可以在急诊室，甚至在现场由急救人员使用。”
虽然这仍处于初步研究阶段，但结果令人鼓舞，现在需要进一步的临床前研究来评估更广泛的安全性和剂量，为人体试验铺平道路。然而，该疗法的选择性和速度有可能成为首个低风险、快速反应的一氧化碳中毒治疗方法，因为在预防器官损伤和死亡方面，每一秒都至关重要。
马里兰大学医学院医学副教授杰森·J·罗斯博士表示：“这种分子可能会改变现状，因为它可以直接快速地清除体内的一氧化碳，而且脱靶副作用的风险非常低。鉴于这些令人鼓舞的结果，我们也看到了 RcoM-HBD-CCC 在其他领域的应用潜力，例如作为严重贫血或出血性休克的血液替代品。”
该研究发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。
