Veamos si existe una forma posible de inmunizar contra la CN en función de cómo afecta la CN al cuerpo:

La inmunidad es imposible: tendrías que cambiar TODO

La reacción química que tiene el cianuro -CN- con la sangre es el envenenamiento por cianuro . Da como resultado la incapacidad de las células para tomar el oxígeno de la sangre al inhibir la enzima citocromo c oxidasa. Como resultado, la sangre se oxigena demasiado y la piel aparece muy roja. En una dosis no fatal, el CN ​​se metabolizará en tiocianato y un aminoácido complejo, que luego se metabolizará más con el tiempo. El primer paso ocurre generalmente dentro de una hora de la exposición, a menos que la dosis provoque la muerte del cuerpo por la incapacidad de llevar oxígeno a las células.

Como el efecto de CN está en una parte crucial de las membranas celulares que comparten todos los organismos que consumen oxígeno en la tierra, incluida la mayoría de las bacterias, se necesita una especie que tenga una configuración genética totalmente diferente y que no use una molécula ni remotamente. similar a la citocromo c oxidasa. Esto significa que debe comenzar sus modificaciones de nuevo con una puesta en marcha totalmente diferente en evolución . Para ser inmunes a la CN, los organismos tendrían que evolucionar en un entorno rico en CN y tendrían que hacer frente a la CN natural en la fase de evolución cuando los organismos que consumen oxígeno comenzaron a evolucionar.

La falta de citocromo c oxidasa (CCO) inmunizaría a CN, pero no hay vida sin respiración que sepamos . Entonces, incluso si pudiéramos hacer un ser humano sin CCO (¡no podemos!), no conocemos ningún otro mecanismo que pueda llevar el oxígeno de la hemoglobina a las células, por lo que cualquier tejido que se vea afectado por tal modificación (que podemos no lo haría en primer lugar) estaría condenado a morir por asfixia y privación de ATP.

Mejor disponible: sensibilidad reducida

El mejor método disponible que podría implementarse para aumentar la dosis de CN que no es letal en un cuerpo humano es una gran dosis de hidroxicobalamina/vitamina B ₁₂ en el torrente sanguíneo, ya que se une más fácilmente con CN que el CCO. También es la molécula activa resultante en los suplementos nutricionales de venta libre para contrarrestar las deficiencias de B ₁₂ como la cianocobalamina . En esta aplicación son comunes las dosis de 1 gramo.

Como la B ₁₂ generalmente es segura, no es tóxica incluso en grandes dosis y tiene efectos secundarios comparativamente de bajo impacto (en comparación con otras antitoxinas), se ha convertido en el tratamiento estándar para el envenenamiento por cianuro . Sus competidores más cercanos eran el tiosulfato de sodio, que se considera más problemático y, en ocasiones, demasiado lento, como se analiza en este documento , y el edetato de dicobalto o el 4-dimetil-aminofenol, ambos también bastante problemáticos, como se analiza en este documento . Debido a su toxicidad casi inexistente, se administra en dosis comparativamente extremas en comparación con otras antitoxinas cuando se usa como ayuda de emergencia contra la exposición aguda a CN: una persona de 90 kg recibirá una dosis de aproximadamente 13 gramos de B 12 para combatir una intoxicación aguda por _cianuro .

¿Por qué digo que es una dosis masiva? Porque medir los ingredientes activos en gramos por mililitro es enorme: la atropina, el contrafármaco de los organofosforados (¡y un agente nervioso en sí mismo!) se envasa en autoinyectores que contienen 1,67 mg y la información de dosificación prescribe solo un máximo de 3 de estos, por lo que la dosis máxima total es de aproximadamente 5 mg, o$\frac {38} {1000}$de la dosis que se considera segura y sana para la vitamina B ₁₂ !

La ruta de menor impacto sería mantener altos los niveles de hidroxicobalamina y aumentar la tolerancia sería una dosis diaria de B ₁₂ , ya sea en forma de píldoras o, especialmente en áreas de alta exposición, por inyección. También puede ser recomendable tener a mano algunos autoinyectores en caso de exposición aguda.

Olvídate de las modificaciones genéticas

Actualmente, no somos capaces de modificar a los humanos en el grado necesario para producir vitamina B ₁₂ de forma natural, especialmente en las dosis necesarias para contrarrestar el cianuro.

Respira profundo:

Si bien no tenemos un animal específico que sea inmune al cianuro, sí tenemos una gran cantidad de organismos que lo son, y tenemos una toxicidad paralela que ha evolucionado: la del oxígeno.

Una solución es cambiar completamente el hemo por una molécula similar que se une al oxígeno mejor que el cianuro, pero solo se une débilmente al cianuro o al menos de manera reversible. El problema es que el cianuro se une extremadamente bien a los compuestos hemo y, por lo general, de manera irreversible. Qué molécula usar en su lugar es problemática, ya que la respiración está MUY conservada y no estoy seguro de qué moléculas alternativas funcionarían.

Muchas plantas producen cianuro y lidian con los efectos uniéndolo en una forma inerte. Si su gente tiene enzimas que reaccionan con el cianuro para convertirlo en una forma inerte que no sea fácilmente tóxica, se acumulará pero no matará a la persona. Agregue un método para eliminar la forma inerte resultante y el cianuro desaparecerá. No somos plantas, así que esto puede o no funcionar a la perfección. Si bien el mecanismo de resistencia al cianuro aún no se ha dilucidado, hay al menos un escarabajo que se ha identificado recientemente que tiene una tolerancia extremadamente alta al cianuro.

Varias bacterias tienen resistencia al cianuro, y esto se puede atribuir a reacciones enzimáticas específicas que transforman el cianuro en compuestos menos tóxicos. Si su mundo está empapado en cianuro, esto no funcionará, pero la funcionalidad es muy parecida a cómo los organismos eucariotas se enfrentan a la toxicidad del oxígeno. Nuestros antepasados ​​eucariotas eran anaeróbicos y encontraban tóxico el oxígeno , necesitando adaptaciones complejas para compensar, pero las ventajas energéticas eran tan grandes que desarrollaron defensas y establecieron una relación simbiótica con las mitocondrias .

La biología es un poco más difícil de concretar con la ciencia dura. Espero que esto satisfaga sus necesidades.

Las únicas posibilidades que vienen a la mente son que el organismo transporte un antídoto contra el cianuro que ya se encuentra en sus fluidos corporales. El tiosulfato es el "antídoto" clásico para el envenenamiento por cianuro, excepto en la forma en que generalmente se muestra en las películas y la ficción (por ejemplo, en un episodio de MacGyver, en el que Mac salva a Peter después de que este último haya sido rociado en la cara con cianuro, drenando reparador de un práctico mini laboratorio fotográfico y hacer que Peter, semiconsciente, lo beba) no funcionará. El tiosulfato ya debe estar en la sangre y los fluidos corporales del sujeto antes de que se introduzca o inyecte el cianuro por vía intravenosa con bastante rapidez.

Sin embargo, me han recordado que la hidroxicobolamina, una forma de vitamina B12, es un bloqueador del cianuro aún mejor que el tiosulfato; prácticamente no tiene toxicidad y es una sustancia natural existente que se encuentra en muchos alimentos que ya consumen los humanos. Dependiendo de la carga de cianuro ambiental, podría ser suficiente que sus colonos tomen suplementos diarios, o podrían estar equipados con un dispositivo de dosificación interno (como una bomba de insulina implantada) para garantizar que, incluso si no lo hacen o pueden Al comer durante unos días, mantienen la protección mientras dure el suministro de la vitamina del dispositivo.

En pocas palabras, la única forma práctica de manejar la exposición ambiental persistente es asegurarse de que el sujeto siempre tenga suficiente bloqueador/aglutinante presente para neutralizar los niveles de cianuro y sus compuestos que se encuentran comúnmente. Afortunadamente, esto está dentro de la tecnología actual: denos algunos siglos más, y podría ser posible producir (por ejemplo) un simbionte para producir hidroxicobolamina sin equipo (y sus limitaciones de capacidad). El simbionte limitaría sus opciones dramáticas (pero, ¿y si el sistema inmunológico de alguien atacara su colonia de simbiontes?), pero haría posible colonizar un planeta inhabitable.

Reflexionando un poco, estoy de acuerdo con Trish en que la inmunidad en un contexto biológico probablemente no sea posible para el cianuro, pero, con algunas modificaciones importantes, debería ser posible diseñar un organismo que sea resistente a todos los niveles de cianuro que es probable que encuentre. . No vas a lograr esto con una sola modificación, pero un número trabajando en concierto debería llegar allí.

Sería posible la modificación de la citocromo oxidasa C; probablemente haya una alteración de la enzima que evitaría que el cianuro se una al ion de hierro en la enzima. Sin embargo, esto sería difícil. El cianuro es un aglutinante muy fuerte de iones Fe+3, y es probable que sea difícil defenderse de él. Este artículo sugiere que el intercambio de una versión alternativa de citocromo C en la vía confiere buena resistencia y es bien tolerado en células de mamíferos. ( https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1456879/ )

Un método más fácil es hacer lo que, clásicamente, el cuerpo hace con los compuestos tóxicos, que es tener enzimas especializadas para descomponerlos o manejarlos. En el caso del cianuro, podría ser tan simple como tener muchas moléculas con iones Fe+3. para absorber el cianuro: una modificación de la hemoglobina haría esto y, de hecho, uno de los antídotos crea una forma modificada de hemoglobina (pero provoca una caída en el transporte de oxígeno en el proceso, porque utiliza la hemoglobina existente). Una enzima probablemente estaría involucrada en el reciclaje de la hemoglobina modificada. La transsulfurasa de cianuro de tiosulfato podría funcionar sin modificaciones, para convertir el cianuro en una sustancia mucho menos tóxica, que luego puede excretarse.

Finalmente, aunque no he encontrado un ejemplo de cianuro con una búsqueda rápida, el otro método clásico para el control de sustancias tóxicas es eliminarlas del lugar en el que serán dañinas. No puedo encontrar algo como una bomba de cianuro, pero este sería otro mecanismo biológicamente plausible para agregar resistencia

Sin embargo, las modificaciones serían energéticamente bastante costosas y es poco probable que evolucionen en un entorno normal. Su organismo propuesto tendría que estar lleno de hemoglobina modificada, lo que requeriría una gran cantidad más de hierro. Obtener esto probablemente requeriría un aumento en los alimentos, particularmente carne roja (que es una buena fuente de hierro biodisponible)