Jos lämpötila nousee, elävä organismi reagoi tähän tuottamalla erikoisia yhdisteitä, joita kutsutaan "lämpösokkiproteiineiksi". Näin ihminen reagoi, näin kissa reagoi, näin mikä tahansa olento reagoi, koska se koostuu elävistä soluista. Kuitenkaan ei vain lämpötilan nousu provosoi klamydian ja muiden lajien lämpösokkiproteiinin synteesiä. Vakava stressi aiheuttaa usein tilanteita.
Yleistä tietoa
Koska elimistö tuottaa lämpöshokkiproteiineja vain tietyissä tilanteissa, niillä on useita eroja normaalisti tuotetuista yhdisteistä. Niiden muodostumisjaksolle on ominaista pääproteiinipoolin ilmentymisen estyminen, jolla on tärkeä rooli aineenvaihdunnassa.
HSP-70 eukaryootit, DnaK-prokaryootit ovat perhe, jossa tiedemiehet ovat yhdistäneet lämpöshokkiproteiineja, jotka ovat tärkeitä selviytymiselle solutasolla. Tämä tarkoittaa, että tällaisten yhdisteiden ansiosta solu voi jatkaa toimintaansa myös tilanteessa, jossa stressi, lämpö ja aggressiivinen ympäristö vastustavat sitä. Tämän perheen proteiinit voivat kuitenkin osallistua myös normaaleissa olosuhteissa tapahtuviin prosesseihin.
Biologia mikroskooppisella tasolla
Jos alueet ovat 100 % identtisiä, niin eukaryootit ja prokaryootit ovat enemmänyli 50 % homologisia. Tutkijat ovat osoittaneet, että luonnossa, kaikista proteiiniryhmistä, 70 kDa HSP on yksi konservatiivisimmista. Tälle omistettuja tutkimuksia tehtiin vuosina 1988 ja 1993. Ilmiö voidaan ilmeisesti selittää chaperonitoiminnalla, joka on luontainen lämpösokkiproteiineille solunsisäisissä mekanismeissa.
Kuinka se toimii?
Jos tarkastelemme eukaryootteja, HSP-geenit indusoituvat lämpöshokin vaikutuksesta. Jos jokin solu pakeni stressaavista olosuhteista, tekijät ovat läsnä ytimessä, sytoplasmassa monomeereinä. Tällä yhdisteellä ei ole DNA:ta sitovaa aktiivisuutta.
Stressiolosuhteissa solu käyttäytyy seuraavasti: Hsp70 pilkkoutuu, mikä käynnistää denaturoituneiden proteiinien tuotannon. HSP muodostaa trimeereitä, aktiivisuus muuttaa luonnettaan ja vaikuttaa DNA:han, mikä lopulta johtaa komponenttien kertymiseen solun tumaan. Prosessiin liittyy chaperonin transkription moninkertainen lisääntyminen. Tietenkin tilanne, joka aiheutti tämän, menee ohi ajan kanssa, ja kun tämä tapahtuu, Hsp70 voidaan jälleen sisällyttää HSP: hen. DNA:han liittyvä aktiivisuus hiipuu, solu jatkaa toimintaansa kuin mitään ei olisi tapahtunut. Tämä tapahtumasarja paljastettiin jo vuonna 1993 Morimoton HSP-tutkimuksissa. Jos bakteerit vaikuttavat organismiin, HSP:t voivat keskittyä nivelkalvoon.
Miksi ja miksi?
Tutkijat ovat havainneet, että HSP:t muodostuvat seurauksenaerilaisten negatiivisten, hengenvaarallisten tilanteiden vaikutus soluun. Stressaavat, vahingolliset ulkopuoliset vaikutteet voivat olla hyvin erilaisia, mutta johtavat samaan muunnelmaan. HSP:n ansiosta solu selviää aggressiivisten tekijöiden vaikutuksesta.
HSP:t on tiedossa jaettu kolmeen perheeseen. Lisäksi tutkijat ovat havainneet, että lämpösokkiproteiinille on vasta-aineita. Jako HSP-ryhmiin tehdään molekyylipaino huomioon ottaen. Kolme luokkaa: 25, 70, 90 kDa. Jos elävässä organismissa on normaalisti toimiva solu, niin sen sisällä on varmasti erilaisia proteiineja, jotka ovat sekoittuneet keskenään, melko samanlaisia. HSP:n ansiosta denaturoiduista proteiineista, kuten myös väärin laskostuista, voi tulla jälleen ratkaisu. Tämän toiminnon lisäksi on kuitenkin joitain muita.
Mitä tiedämme ja mitä arvaamme
Toistaiseksi klamydian, samoin kuin muiden HSP:iden, lämpösokkiproteiinia ei ole tutkittu täysin. Tietysti on joitain proteiiniryhmiä, joista tiedemiehillä on melko suuri määrä tietoa, ja on niitä, joita ei ole vielä hallittava. Mutta nyt tiede on saavuttanut tason, jossa tieto antaa meille mahdollisuuden sanoa, että onkologiassa lämpöshokkiproteiini voi olla todella hyödyllinen väline yhden vuosisadamme kauheimman taudin – syövän – voittamiseksi.
Tieteilijöillä on suurin määrä tietoa HSP Hsp70:stä, joka voi sitoutua erilaisiin proteiineihin, aggregaatteihin, komplekseihin,jopa epänormaalien kanssa. Ajan myötä vapautuminen tapahtuu, ja siihen liittyy ATP:n yhdistäminen. Tämä tarkoittaa, että liuos ilmestyy uudelleen soluun, ja väärän laskostumisprosessin läpikäyneille proteiineille voidaan tehdä tämä toimenpide uudelleen. Hydrolyysi, ATP:n sitoutuminen ovat mekanismeja, jotka tekivät tämän mahdolliseksi.
Anomaliat ja normit
Lämpösokkiproteiinien merkitystä eläville organismeille on vaikea yliarvioida. Jokainen solu sisältää aina epänormaaleja proteiineja, joiden pitoisuus voi nousta, jos sille on ulkoisia ehtoja. Tyypillinen tarina on ylikuumeneminen tai infektio. Tämä tarkoittaa, että solun elinkaaren jatkamiseksi on kiireellisesti tuotettava suurempi määrä HSP:tä. Transkriptiomekanismi aktivoituu, mikä käynnistää proteiinien tuotannon, solu sopeutuu muuttuviin olosuhteisiin ja jatkaa toimintaansa. Jo tunnettujen mekanismien lisäksi on kuitenkin vielä paljon selvitettävää. Erityisesti klamydian lämpösokkiproteiinin vasta-aineet ovat niin laaja kenttä tutkijoiden toiminnalle.
HSP, kun polypeptidiketju kasvaa ja he joutuvat olosuhteisiin, jotka mahdollistavat suhteen solmimisen sen kanssa, välttävät epäspesifistä aggregaatiota ja hajoamista. Sen sijaan taittaminen tapahtuu normaalisti, ja prosessiin osallistuvat tarvittavat ohjaajat. Hsp70 tarvitaan lisäksi polypeptidiketjujen avautumiseen ATP:n osallistuessa. HSP:llä on mahdollista saavuttaa, että entsyymit vaikuttavat myös ei-polaarisiin alueisiin.
HTS ja lääketiede
Venäjällä FMBA-tutkijat pystyivät luomaan uuden lääkkeen käyttämällä lämpöshokkiproteiinia sen rakentamiseen. Tutkijoiden esittämä hoito syöpään on jo läpäissyt ensimmäisen testin sarkooman ja melanooman sairastuneilla kokeellisilla jyrsijöillä. Näiden kokeiden ansiosta voimme vakuuttavasti sanoa, että onkologian torjunnassa on otettu merkittävä askel eteenpäin.
Tutkijat ehdottivat ja pystyivät todistamaan, että lämpöshokkiproteiini on lääke, tai pikemminkin siitä voi tulla tehokkaan lääkkeen perusta, mikä johtuu suurelta osin siitä, että näitä molekyylejä muodostuu stressaavissa tilanteissa. Koska elimistö tuottaa niitä alun perin varmistaakseen solujen eloonjäämisen, on ehdotettu, että oikealla yhdistelmällä muiden lääkkeiden kanssa jopa kasvain voidaan torjua.
HSP auttaa lääkettä havaitsemaan sairaita soluja sairaassa kehossa ja selviytymään niissä olevan DNA:n virheellisyydestä. Uuden lääkkeen odotetaan olevan yhtä tehokas kaikissa pahanlaatuisten sairauksien alatyypeissä. Se kuulostaa sadulta, mutta lääkärit menevät vielä pidemmälle - he olettavat, että parannuskeino on saatavilla ehdottomasti missä tahansa vaiheessa. Hyväksykää, että tällaisesta syövän lämpösokkiproteiinista, kun se läpäisee kaikki testit ja vahvistaa luotettavuutensa, tulee korvaamaton voimavara ihmissivilisaatiolle.
Diagnoosi ja hoito
Yksityiskohtaisimmat tiedot modernin lääketieteen toivosta antoi tohtori Simbirtsev, yksi lääkkeen luomisen parissa työskentelevistä. Hänen haastattelustaanvoidaan ymmärtää, millä logiikalla tiedemiehet rakensivat lääkkeen ja miten sen pitäisi tuoda tehokkuutta. Lisäksi voidaan tehdä johtopäätöksiä, onko lämpösokkiproteiini jo läpäissyt kliiniset kokeet vai onko se vielä edessä.
Kuten aiemmin mainittiin, jos elimistö ei koe stressaavia olosuhteita, BS:n tuotanto tapahtuu poikkeuksellisen pienessä määrässä, mutta se lisääntyy merkittävästi ulkoisen vaikutuksen muuttuessa. Samaan aikaan normaali ihmiskeho ei pysty tuottamaan sellaista määrää HSP:tä, joka auttaisi kukistamaan syntyvän pahanlaatuisen kasvaimen. "Mitä tapahtuu, jos HTS otetaan käyttöön ulkopuolelta?" – tutkijat ajattelivat ja tekivät tämän idean tutkimuksen pohjaksi.
Miten tämän pitäisi toimia?
Uuden lääkkeen luomiseksi tutkijat laboratoriossa loivat uudelleen kaiken tarvittavan, jotta elävät solut alkaisivat tuottaa HSP:tä. Tätä varten hankittiin ihmisen geeni, joka kloonattiin uusimmalla laitteistolla. Laboratorioissa tutkitut bakteerit ovat muuttuneet, kunnes ne alkoivat itsenäisesti tuottaa tutkijoiden niin haluttua proteiinia.
Tutkijat tekivät tutkimuksen aikana saatujen tietojen perusteella johtopäätöksiä HSP:n vaikutuksesta ihmiskehoon. Tätä varten oli tarpeen järjestää proteiinin röntgendiffraktioanalyysi. Se ei ole ollenkaan helppoa: meidän piti lähettää näytteitä planeettamme kiertoradalle. Tämä johtuu siitä, että maalliset olosuhteet eivät sovellu kiteiden oikeaan, tasaiseen kehittymiseen. Ja tässä on kosminenolosuhteet mahdollistavat juuri ne kiteet, joita tutkijat tarvitsivat. Palattuaan kotiplaneetalle koenäytteet jaettiin japanilaisten ja venäläisten tutkijoiden kesken, jotka ryhtyivät analyysiin, kuten he sanovat, hukkaamatta hetkeäkään.
Ja mitä he löysivät?
Kun työ tähän suuntaan on vielä kesken. Tiederyhmän edustaja sanoi, että oli mahdollista todeta tarkasti: HSP-molekyylin ja elävän olennon elimen tai kudoksen välillä ei ole tarkkaa yhteyttä. Ja se kertoo monipuolisuudesta. Tämä tarkoittaa, että jos lämpösokkiproteiini löytää käyttöä lääketieteessä, siitä tulee välittömästi ihmelääke lukuisiin sairauksiin - riippumatta siitä, mihin elimeen pahanlaatuinen kasvain vaikuttaa, se voidaan parantaa.
Alun perin tutkijat valmistivat lääkkeen nestemäisessä muodossa - se ruiskutettiin koehenkilöihin. Rotat ja hiiret otettiin ensimmäisinä näytteinä tuotteen testaamiseen. Paranemistapaukset pystyttiin tunnistamaan sekä taudin alku- että myöhäisvaiheessa. Nykyistä vaihetta kutsutaan prekliinisiksi kokeiksi. Tutkijat arvioivat sen valmistumisajankohdan vähintään vuodeksi. Sen jälkeen on kliinisten kokeiden aika. Markkinoilla uusi lääke, ehkä ihmelääke, on saatavilla vielä 3-4 vuoden kuluttua. Tiedemiesten mukaan tämä kaikki on kuitenkin todellista vain, jos hanke saa rahoitusta.
Odottaako vai olla odottamatta?
Tietenkin lääkäreiden lupaukset kuulostavat houkuttelevilta, mutta samalla aiheuttavat oikeutetusti epäluottamusta. Kuinka kauan ihmiskunta on kärsinyt syövästä, kuinka monta uhria on olluttämä sairaus on ollut viime vuosikymmeninä, ja täällä he eivät lupaa vain tehokasta lääkettä, vaan todellista ihmelääkettä - mistä tahansa, milloin tahansa. Kuinka voit uskoa tämän? Ja vielä pahempaa - uskoa, mutta ei odottaa tai odottaa, mutta käy ilmi, että lääke ei ole ollenkaan niin hyvä kuin odotettiin, kuten luvattiin.
Lääkkeen kehittäminen on geenitekniikan tekniikka, eli tieteenä edistynein lääketieteen ala. Tämä tarkoittaa, että asianmukaisella menestyksellä tulosten pitäisi todella olla vaikuttavia. Tämä tarkoittaa kuitenkin myös sitä, että prosessi on erittäin kallis. Pääsääntöisesti sijoittajat ovat valmiita sijoittamaan varsin paljon rahaa lupaaviin hankkeisiin, mutta kun aihe on niin korkealla, paineet ovat korkeat ja aikakehys melko hämärä, riskit arvioidaan suuriksi. Nämä ovat nyt optimistisia ennusteita 3-4 vuodelle, mutta kaikki markkinoiden asiantuntijat ovat hyvin tietoisia siitä, kuinka usein aikaväli hiipii jopa vuosikymmeniin.
Upeaa, uskomatonta…vai onko?
Bioteknologia on ala, joka on suljettu maallikon ymmärrykseltä. Siksi voimme vain toivoa sanoja "prekliinisten kokeiden menestystä". Lääkkeen työnimi oli "Lämpösokkiproteiini". HSP on kuitenkin vain lääkkeen pääkomponentti, joka lupaa olla läpimurto syöpälääkkeiden markkinoilla. Sen lisäksi koostumuksen odotetaan sisältävän useita hyödyllisiä aineita, jotka takaavat tuotteen tehokkuuden. Ja kaikki tämä tuli mahdolliseksi, koska viimeisimmät HSP-tutkimuksetosoitti, että molekyyli ei ainoastaan auta suojaamaan eläviä soluja vaurioilta, vaan on myös eräänlainen "osoittimen sormi" immuunijärjestelmälle, mikä auttaa tunnistamaan, mihin soluihin kasvain vaikuttaa ja mihin ei. Yksinkertaisesti sanottuna, kun HSP:tä esiintyy kehossa riittävän korkeana pitoisuutena, tiedemiehet toivovat, että immuunivaste tuhoaa sairaat elementit itsestään.
Toivo ja odota
Yhteenvetona voidaan sanoa, että uutuus kasvainta vastaan perustuu siihen, että elimistössä itsellään on lääke, joka voisi tuhota kasvaimen, se on vain luonteeltaan melko heikko. Pitoisuus on niin alhainen, ettei terapeuttisesta vaikutuksesta voi edes haaveilla. Samanaikaisesti HSP:t sijaitsevat osittain soluissa, joihin kasvain ei vaikuta, eikä molekyyli "lähde" niistä minnekään. Siksi on tarpeen toimittaa hyödyllinen aine ulkopuolelta - jotta se vaikuttaa suoraan vaikuttaviin elementteihin. Muuten, vaikka tiedemiehet olettavat, että lääkkeellä ei ole edes sivuvaikutuksia - ja tämä on niin korkea suorituskyky! Ja he selittävät tämän "taian" sillä, että tutkimukset ovat osoittaneet, ettei myrkyllisyyttä ole. Lopulliset johtopäätökset tehdään kuitenkin, kun prekliiniset kokeet päättyvät, mikä vie vähintään vuoden.
