Hvis temperaturen stiger, reagerer den levende organisme på dette ved at producere ejendommelige forbindelser kaldet "varmechokproteiner". Sådan reagerer en person, sådan reagerer en kat, sådan reagerer ethvert væsen, da det består af levende celler. Imidlertid fremkalder ikke kun temperaturstigningen syntesen af varmechokprotein af klamydia og andre arter. Alvorlig stress fremkalder ofte situationer.
Generelle oplysninger
Fordi varmechokproteiner kun produceres af kroppen i specifikke situationer, har de en række forskelle fra norm alt producerede forbindelser. Perioden for deres dannelse er karakteriseret ved hæmning af ekspressionen af hovedproteinpuljen, som spiller en vigtig rolle i stofskiftet.
HSP-70 eukaryoter, DnaK-prokaryoter er en familie, hvor videnskabsmænd har kombineret varmechokproteiner, der er vigtige for overlevelse på celleniveau. Det betyder, at takket være sådanne forbindelser kan cellen fortsætte med at fungere selv i en situation, hvor stress, varme og et aggressivt miljø modstår dette. Proteiner fra denne familie kan dog også deltage i processer, der finder sted under normale forhold.
Biologi på mikroskopisk niveau
Hvis domænerne er 100 % identiske, så er eukaryoter, prokaryoter flereend 50 % homolog. Forskere har bevist, at i naturen, blandt alle proteingrupper, er det 70 kDa HSP, der er en af de mest konservative. Undersøgelser viet til dette blev udført i 1988 og 1993. Formodentlig kan fænomenet forklares gennem chaperonfunktionaliteten, der er iboende i varmechokproteiner i intracellulære mekanismer.
Hvordan virker det?
Hvis vi betragter eukaryoter, så induceres HSP-gener under påvirkning af varmechok. Hvis nogle celler undslap stressende forhold, så er faktorerne til stede i kernen, cytoplasma som monomerer. Denne forbindelse har ikke DNA-bindende aktivitet.
Under stressende tilstande opfører cellen sig som følger: Hsp70 sp altes fra, hvilket starter produktionen af denaturerede proteiner. HSP danner trimerer, aktiviteten ændrer karakter og påvirker DNA, hvilket til sidst fører til ophobning af komponenter i cellekernen. Processen er ledsaget af en multipel stigning i chaperone-transskription. Den situation, der fremkaldte dette, går selvfølgelig over med tiden, og når det sker, kan Hsp70 igen indgå i HSP. Aktiviteten forbundet med DNA forsvinder, cellen fortsætter med at arbejde, som om intet var hændt. Denne sekvens af begivenheder blev afsløret så tidligt som i 1993 i undersøgelser af HSP udført af Morimoto. Hvis organismen er påvirket af bakterier, kan HSP'er koncentrere sig om synovium.
Hvorfor og hvorfor?
Forskere har fundet ud af, at HSP'er dannes som et resultat afindflydelsen af en række negative, livstruende situationer for cellen. Stressende, skadelige påvirkninger udefra kan være ekstremt forskellige, men føre til den samme variant. På grund af HSP overlever cellen under påvirkning af aggressive faktorer.
Det er kendt, at HSP'er er opdelt i tre familier. Derudover har forskere fundet ud af, at der er antistoffer mod varmechokproteinet. Inddelingen i HSP-grupper foretages under hensyntagen til molekylvægten. Tre kategorier: 25, 70, 90 kDa. Hvis der er en norm alt fungerende celle i en levende organisme, så vil der inde i den helt sikkert være forskellige proteiner blandet med hinanden, ganske ens. Takket være HSP kan denaturerede proteiner, såvel som forkert foldede, blive en løsning igen. Men ud over denne funktion er der nogle andre.
Hvad vi ved, og hvad vi gætter
Indtil nu er varmechokproteinet i klamydia, såvel som andre HSP'er, ikke blevet fuldt ud undersøgt. Selvfølgelig er der nogle grupper af proteiner, som forskerne har en ret stor mængde data om, og der er dem, der endnu ikke er blevet mestret. Men nu har videnskaben nået et niveau, hvor viden vil tillade os at sige, at i onkologi kan varmechokprotein være et virkelig nyttigt værktøj til at besejre en af de mest forfærdelige sygdomme i vores århundrede - kræft.
Forskere har den største mængde data om HSP Hsp70, som kan binde til forskellige proteiner, aggregater, komplekser,selv med unormale. Over tid opstår frigivelse, ledsaget af tilslutning af ATP. Det betyder, at der igen dukker en opløsning op i cellen, og proteiner, der har gennemgået en forkert foldningsproces, kan blive udsat for denne operation igen. Hydrolyse, ATP-binding er de mekanismer, der gjorde dette muligt.
Anomalier og normer
Det er svært at overvurdere varmechokproteinernes rolle for levende organismer. Enhver celle indeholder altid unormale proteiner, hvis koncentration kan stige, hvis der er ydre forudsætninger for dette. En typisk historie er overophedning eller infektion. Det betyder, at for at fortsætte cellens levetid, er det presserende at generere en større mængde HSP. Transskriptionsmekanismen aktiveres, hvilket sætter produktionen af proteiner i gang, cellen tilpasser sig skiftende forhold og fortsætter med at fungere. Men sammen med de allerede kendte mekanismer er der stadig meget at blive opdaget. Især antistoffer mod varmechokproteinet fra klamydia er et ret stort område for videnskabsmænds aktivitet.
HSP, når polypeptidkæden øges, og de befinder sig i forhold, der gør det muligt at indgå i et forhold til det, undgår uspecifik aggregering og nedbrydning. I stedet for foldning sker norm alt, med de nødvendige ledsagere involveret i processen. Hsp70 er desuden påkrævet til udfoldning af polypeptidkæder med deltagelse af ATP. Med HSP er det muligt at opnå, at ikke-polære områder også påvirkes af enzymer.
HTS og medicin
I Rusland var FMBA-forskere i stand til at skabe et nyt lægemiddel ved at bruge varmechokprotein til at bygge det. Kuren mod kræft, præsenteret af forskere, har allerede bestået den indledende test på eksperimentelle gnavere, der er ramt af sarkomer og melanomer. Disse eksperimenter gjorde det muligt for os selvsikkert at sige, at der er taget et væsentligt skridt fremad i kampen mod onkologi.
Forskere foreslog og var i stand til at bevise, at varmechokprotein er en medicin, eller rettere, kan blive grundlaget for et effektivt lægemiddel, hovedsagelig på grund af det faktum, at disse molekyler dannes i stressede situationer. Da de oprindeligt produceres af kroppen for at sikre cellernes overlevelse, er det blevet foreslået, at selv en tumor kan bekæmpes med korrekt kombination med andre lægemidler.
HSP hjælper stoffet med at opdage syge celler i en syg krop og håndtere ukorrekt DNA i dem. Det forventes, at det nye lægemiddel vil være lige så effektivt til enhver undertype af maligne sygdomme. Det lyder som et eventyr, men læger går endnu længere - de antager, at en kur vil være tilgængelig på absolut ethvert tidspunkt. Enig, sådan et varmechokprotein fra kræft vil, når det består alle testene og bekræfter dets pålidelighed, blive et uvurderligt aktiv for den menneskelige civilisation.
Diagnose og behandle
Den mest detaljerede information om håbet om moderne medicin blev givet af Dr. Simbirtsev, en af dem, der arbejdede på skabelsen af stoffet. Fra hans interviewman kan forstå med hvilken logik videnskabsmænd byggede stoffet, og hvordan det skulle bringe effektivitet. Derudover kan der drages konklusioner, om varmechokproteinet allerede har bestået kliniske forsøg eller stadig er forude.
Som det blev nævnt tidligere, hvis kroppen ikke oplever stressende forhold, så foregår produktionen af BS i et usædvanligt lille volumen, men det øges markant med en ændring i ydre påvirkning. Samtidig er en normal menneskekrop ikke i stand til at producere en sådan mængde HSP, der ville hjælpe med at besejre den nye maligne neoplasma. "Hvad sker der, hvis HTS introduceres udefra?" – tænkte forskerne og lavede denne idé til grundlaget for undersøgelsen.
Hvordan skal det her fungere?
For at skabe et nyt lægemiddel genskabte forskere i laboratoriet alt det nødvendige for, at levende celler kan begynde at producere HSP. Hertil fik man et humant gen, som blev klonet ved hjælp af det nyeste udstyr. Bakterier, der er undersøgt i laboratorier, har ændret sig, indtil de selvstændigt begyndte at producere det protein, som forskerne så eftertragtede.
Forskere, baseret på de oplysninger, der er opnået under forskningen, dragede konklusioner om virkningen af HSP på den menneskelige krop. For at gøre dette var det nødvendigt at organisere en røntgendiffraktionsanalyse af proteinet. Det er slet ikke let at gøre dette: Vi var nødt til at sende prøver ind i vores planets kredsløb. Dette skyldes, at jordiske forhold ikke er egnede til den korrekte, ensartede udvikling af krystaller. Og her er det kosmiskebetingelserne gør det muligt at opnå præcis de krystaller, som videnskabsmænd havde brug for. Da de vendte tilbage til deres hjemplanet, blev de eksperimentelle prøver delt mellem japanske og russiske videnskabsmænd, som tog deres analyse op, som de siger, uden at spilde et sekund.
Og hvad fandt de?
Mens arbejdet i denne retning stadig er i gang. En repræsentant for gruppen af videnskabsmænd sagde, at det var muligt at fastslå nøjagtigt: der er ingen nøjagtig forbindelse mellem HSP-molekylet og et levende væsens organ eller væv. Og det taler om alsidighed. Det betyder, at hvis varmechokprotein finder anvendelse i medicin, vil det straks blive et universalmiddel for et stort antal sygdomme - uanset hvilket organ der er ramt af en ondartet neoplasma, kan det helbredes.
Oprindeligt lavede videnskabsmænd stoffet i flydende form - det sprøjtes ind i testpersonerne. Rotter og mus blev taget som de første prøver til at teste produktet. Det var muligt at identificere tilfælde af helbredelse både i de indledende og sene stadier af udviklingen af sygdommen. Den nuværende fase kaldes prækliniske forsøg. Forskere estimerer timingen af dens færdiggørelse mindst et år. Derefter er det tid til kliniske forsøg. På markedet vil et nyt middel, måske et vidundermiddel, være tilgængeligt om yderligere 3-4 år. Men ifølge videnskabsmænd er alt dette kun reelt, hvis projektet finder finansiering.
Vente eller ikke vente?
Lægernes løfter lyder selvfølgelig attraktive, men skaber samtidig med rette mistillid. Hvor længe har menneskeheden lidt af kræft, hvor mange ofre har detdenne sygdom har været i de sidste par årtier, og her lover de ikke bare et effektivt lægemiddel, men et ægte universalmiddel - af enhver art, når som helst. Hvordan kan du tro dette? Og værre end det - at tro, men ikke vente, eller vente, men det viser sig, at midlet slet ikke er så godt som forventet, som det blev lovet.
Udvikling af et lægemiddel er en genteknologisk teknik, det vil sige det mest avancerede inden for medicin som videnskab. Dette betyder, at med behørig succes, burde resultaterne virkelig være imponerende. Det betyder dog også, at processen er ekstremt dyr. Som regel er investorerne villige til at investere ret mange penge i lovende projekter, men når emnet er så højt profileret, presset er højt, og tidsrammen er ret sløret, vurderes risiciene som store. Det er nu optimistiske prognoser for 3-4 år, men alle eksperter på markedet er godt klar over, hvor ofte tidsrammen kryber op til årtier.
Fantastisk, utroligt…eller er det?
Bioteknologi er et område, der er lukket for forståelse for lægmanden. Derfor kan vi kun håbe på ordene "succesen med prækliniske forsøg." Lægemidlets arbejdsnavn var "Heat shock protein". HSP er dog kun hovedbestanddelen af lægemidlet, som tegner til at blive et gennembrud på markedet for lægemidler mod kræft. Ud over det forventes sammensætningen at omfatte en række nyttige stoffer, som vil være en garanti for produktets effektivitet. Og alt dette blev muligt på grund af det faktum, at de seneste undersøgelser af HSPviste, at molekylet ikke kun er med til at beskytte levende celler mod skader, men også er en slags "pegefinger" for immunsystemet, der hjælper med at identificere, hvilke celler der er påvirket af tumoren, og hvilke der ikke er det. Kort sagt, når HSP optræder i en tilstrækkelig høj koncentration i kroppen, håber forskerne, at immunresponset vil ødelægge de syge elementer af sig selv.
Håb og vent
Opsummering kan vi sige, at nyheden mod tumoren er baseret på, at kroppen selv har et middel, der kan ødelægge neoplasmaet, det er bare, at det af natur er ret svagt. Koncentrationen er så lav, at man ikke engang kan drømme om nogen terapeutisk effekt. Samtidig er HSP'er delvist placeret i celler, der ikke er påvirket af en tumor, og molekylet vil ikke "forlade" nogen steder fra dem. Derfor er det nødvendigt at tilføre et nyttigt stof udefra - så det yderligere direkte påvirker de berørte elementer. Forresten, mens forskerne antager, at stoffet ikke engang vil have bivirkninger - og det er med så høj ydeevne! Og de forklarer denne "magi" med, at undersøgelser har vist, at der ikke er nogen toksicitet. De endelige konklusioner vil dog blive draget, når prækliniske forsøg afsluttes, hvilket vil tage mindst et år.
