Om temperaturen stiger reagerar den levande organismen på detta genom att producera speciella föreningar som kallas "värmechockproteiner". Så här reagerar en person, så här reagerar en katt, så här reagerar vilken varelse som helst, eftersom den består av levande celler. Men inte bara temperaturökningen provocerar syntesen av värmechockprotein från klamydia och andra arter. Allvarliga påfrestningar framkallar ofta situationer.
Allmän information
Eftersom värmechockproteiner produceras av kroppen endast i specifika situationer, har de ett antal skillnader från norm alt producerade föreningar. Perioden för deras bildande kännetecknas av hämning av uttrycket av huvudproteinpoolen, som spelar en viktig roll i metabolismen.
HSP-70 eukaryoter, DnaK-prokaryoter är en familj där forskare har kombinerat värmechockproteiner som är viktiga för överlevnad på cellnivå. Det betyder att tack vare sådana föreningar kan cellen fortsätta att fungera även i en situation där stress, värme och en aggressiv miljö står emot detta. Proteiner från denna familj kan dock också delta i processer som sker under normala förhållanden.
Biologi på mikroskopisk nivå
Om domänerna är 100 % identiska så är eukaryoter, prokaryoter flerän 50 % homolog. Forskare har bevisat att i naturen, bland alla proteingrupper, är det 70 kDa HSP som är en av de mest konservativa. Studier ägnade åt detta gjordes 1988 och 1993. Förmodligen kan fenomenet förklaras genom chaperonfunktionaliteten som är inneboende i värmechockproteiner i intracellulära mekanismer.
Hur fungerar det?
Om vi betraktar eukaryoter, så induceras HSP-gener under påverkan av värmechock. Om någon cell undgick stressiga förhållanden, så finns faktorerna i kärnan, cytoplasman som monomerer. Denna förening har inte DNA-bindande aktivitet.
Under stressiga tillstånd beter sig cellen enligt följande: Hsp70 klyvs av, vilket initierar produktionen av denaturerade proteiner. HSP bildar trimerer, aktiviteten ändrar karaktär och påverkar DNA, vilket så småningom leder till ackumulering av komponenter i cellkärnan. Processen åtföljs av en multipel ökning av chaperontranskription. Naturligtvis går situationen som provocerade detta över med tiden, och när detta händer kan Hsp70 återigen inkluderas i HSP. Aktiviteten förknippad med DNA bleknar, cellen fortsätter att fungera som om ingenting hade hänt. Detta händelseförlopp avslöjades redan 1993 i studier om HSP utförda av Morimoto. Om organismen påverkas av bakterier kan HSP:er koncentrera sig på synovium.
Varför och varför?
Forskare har funnit att HSPs bildas som ett resultat avpåverkan av en mängd negativa, livshotande situationer för cellen. Stressande, skadliga influenser utifrån kan vara extremt olika, men leda till samma variant. På grund av HSP överlever cellen under påverkan av aggressiva faktorer.
Det är känt att HSP:er är indelade i tre familjer. Dessutom har forskare funnit att det finns antikroppar mot värmechockproteinet. Indelningen i HSP-grupper görs med hänsyn till molekylvikten. Tre kategorier: 25, 70, 90 kDa. Om det finns en norm alt fungerande cell i en levande organism, kommer det säkert att finnas inuti den olika proteiner blandade med varandra, ganska lika. Tack vare HSP kan denaturerade proteiner, såväl som felaktigt vikta sådana, bli en lösning igen. Men utöver den här funktionen finns det några andra.
Vad vi vet och vad vi gissar
Hittills har klamydias värmechockprotein, liksom andra HSP:er, inte studerats fullt ut. Naturligtvis finns det vissa grupper av proteiner som forskarna har en ganska stor mängd data om, och det finns de som ännu inte har bemästrats. Men nu har vetenskapen nått en nivå där kunskap gör att vi kan säga att inom onkologi kan värmechockprotein vara ett riktigt användbart verktyg för att besegra en av vårt århundrades mest fruktansvärda sjukdomar - cancer.
Forskare har den största mängden data om HSP Hsp70, som kan binda till olika proteiner, aggregat, komplex,även med onormala. Med tiden sker frisättning, åtföljd av anslutning av ATP. Det betyder att en lösning återigen dyker upp i cellen, och proteiner som genomgått en felaktig veckningsprocess kan utsättas för denna operation igen. Hydrolys, ATP-bindning är mekanismerna som gjorde detta möjligt.
Anomalier och normer
Det är svårt att överskatta värmechockproteinernas roll för levande organismer. Vilken cell som helst innehåller alltid onormala proteiner, vars koncentration kan öka om det finns yttre förutsättningar för detta. En typisk historia är överhettning eller infektion. Detta innebär att för att fortsätta cellens livslängd är det angeläget att generera en större mängd HSP. Transkriptionsmekanismen aktiveras, vilket sätter igång produktionen av proteiner, cellen anpassar sig till förändrade förhållanden och fortsätter att fungera. Men tillsammans med de redan kända mekanismerna återstår mycket att upptäcka. Speciellt antikroppar mot klamydias värmechockprotein är ett så stort område för forskarnas aktivitet.
HSP, när polypeptidkedjan ökar, och de befinner sig i förhållanden som gör det möjligt att ingå en relation med den, undviker ospecifik aggregering och nedbrytning. Istället sker vikning norm alt, med de nödvändiga ledsagarna involverade i processen. Hsp70 krävs dessutom för utvecklingen av polypeptidkedjor med deltagande av ATP. Med HSP är det möjligt att uppnå att icke-polära regioner också påverkas av enzymer.
HTS och medicin
I Ryssland kunde FMBA-forskare skapa ett nytt läkemedel genom att använda värmechockprotein för att bygga det. Botemedlet mot cancer, som presenteras av forskare, har redan klarat det första testet på experimentella gnagare som drabbats av sarkom och melanom. Dessa experiment gjorde det möjligt för oss att med tillförsikt säga att ett betydande steg framåt har tagits i kampen mot onkologi.
Forskare föreslog och kunde bevisa att värmechockprotein är ett läkemedel, eller snarare kan bli grunden för ett effektivt läkemedel, till stor del på grund av det faktum att dessa molekyler bildas i stressiga situationer. Eftersom de ursprungligen produceras av kroppen för att säkerställa cellers överlevnad, har det föreslagits att man kan bekämpa till och med en tumör med korrekt kombination med andra läkemedel.
HSP hjälper läkemedlet att upptäcka sjuka celler i en sjuk kropp och klara av felaktigheten i DNA i dem. Det förväntas att det nya läkemedlet kommer att vara lika effektivt för alla undertyper av maligna sjukdomar. Det låter som en saga, men läkarna går ännu längre - de antar att ett botemedel kommer att finnas tillgängligt i absolut vilket skede som helst. Håller med, ett sådant värmechockprotein från cancer, när det klarar alla tester och bekräftar dess tillförlitlighet, kommer att bli en ovärderlig tillgång för den mänskliga civilisationen.
Diagnostisera och behandla
Den mest detaljerade informationen om hopp om modern medicin gavs av Dr Simbirtsev, en av dem som arbetade med skapandet av läkemedlet. Från hans intervjuman kan förstå med vilken logik forskare byggde läkemedlet och hur det borde ge effektivitet. Dessutom kan slutsatser dras om värmechockproteinet redan har klarat kliniska prövningar eller fortfarande ligger före.
Som det nämndes tidigare, om kroppen inte upplever stressande tillstånd, sker produktionen av BS i en exceptionellt liten volym, men den ökar avsevärt med en förändring av yttre påverkan. Samtidigt kan en normal människokropp inte producera en sådan mängd HSP som skulle hjälpa till att besegra den framväxande maligna neoplasmen. "Vad händer om HTS införs utifrån?" – forskarna tänkte och lade denna idé till grunden för studien.
Hur ska detta fungera?
För att skapa ett nytt läkemedel återskapade forskare i laboratoriet allt som behövs för att levande celler ska börja producera HSP. För detta erhölls en mänsklig gen, som genomgick kloning med den senaste utrustningen. Bakterier som studerats i laboratorier har förändrats tills de självständigt började producera det protein som forskare så eftertraktat.
Forskare drog, baserat på den information som erhölls under forskningen, slutsatser om effekten av HSP på människokroppen. För att göra detta var det nödvändigt att organisera en röntgendiffraktionsanalys av proteinet. Det är inte alls lätt att göra detta: vi var tvungna att skicka prover in i vår planets omloppsbana. Detta beror på det faktum att jordiska förhållanden inte är lämpliga för korrekt, enhetlig utveckling av kristaller. Och här är det kosmiskaförhållanden gör det möjligt att få exakt de kristaller som behövdes av forskare. När de återvände till sin hemplanet delades de experimentella proverna upp mellan japanska och ryska forskare, som tog upp sin analys, som de säger, utan att slösa en sekund.
Och vad hittade de?
Medan arbetet i denna riktning fortfarande pågår. En representant för gruppen av forskare sa att det var möjligt att fastställa exakt: det finns ingen exakt koppling mellan HSP-molekylen och organet eller vävnaden hos en levande varelse. Och det talar om mångsidighet. Detta innebär att om värmechockprotein finner användning inom medicin, kommer det att bli ett universalmedel omedelbart för ett stort antal sjukdomar - oavsett vilket organ som påverkas av en malign neoplasm, kan det botas.
Initi alt tillverkade forskare läkemedlet i flytande form - det injiceras i testpersonerna. Råttor och möss togs som de första proverna för att testa produkten. Det var möjligt att identifiera fall av botemedel både i de inledande och sena stadierna av utvecklingen av sjukdomen. Det nuvarande stadiet kallas prekliniska prövningar. Forskare uppskattar tidpunkten för dess slutförande minst ett år. Efter det är det dags för kliniska prövningar. På marknaden kommer ett nytt botemedel, kanske ett universalmedel, att finnas tillgängligt om ytterligare 3-4 år. Men enligt forskare är allt detta verkligt bara om projektet hittar finansiering.
Vänta eller inte vänta?
Självklart låter läkarnas löften attraktiva, men skapar samtidigt med rätta misstro. Hur länge har mänskligheten lidit av cancer, hur många offer har detdenna sjukdom har funnits under de senaste decennierna, och här lovar de inte bara ett effektivt läkemedel, utan ett verkligt universalmedel - från vilket slag som helst, när som helst. Hur kan du tro detta? Och värre än så - att tro, men inte vänta, eller vänta, men det visar sig att botemedlet inte alls är så bra som förväntat, som det utlovades.
Utveckling av ett läkemedel är en teknik för genteknik, det vill säga det mest avancerade området inom medicin som vetenskap. Detta betyder att med vederbörlig framgång borde resultaten verkligen vara imponerande. Detta innebär dock också att processen är extremt dyr. Som regel är investerare villiga att investera ganska mycket pengar i lovande projekt, men när ämnet är så högprofilerat, trycket är högt och tidsramen ganska suddig bedöms riskerna som enorma. Dessa är nu optimistiska prognoser för 3-4 år, men alla experter på marknaden är väl medvetna om hur ofta tidsramen kryper upp till decennier.
Fantastiskt, otroligt…eller är det?
Bioteknik är ett område som är stängt för förståelse för lekmannen. Därför kan vi bara hoppas på orden "framgången med prekliniska prövningar." Läkemedlets arbetsnamn var "Heat shock protein". HSP är dock bara huvudkomponenten i läkemedlet, som lovar att bli ett genombrott på marknaden för läkemedel mot cancer. Utöver det förväntas kompositionen innehålla ett antal användbara ämnen, vilket kommer att vara en garanti för produktens effektivitet. Och allt detta blev möjligt på grund av det faktum att de senaste studierna av HSPvisade att molekylen inte bara hjälper till att skydda levande celler från skador, utan också är ett slags "pekfinger" för immunsystemet, som hjälper till att identifiera vilka celler som påverkas av tumören och vilka som inte är det. Enkelt uttryckt, när HSP uppträder i en tillräckligt hög koncentration i kroppen, hoppas forskarna att immunsvaret kommer att förstöra de sjuka elementen på egen hand.
Hoppas och vänta
Sammanfattningsvis kan vi säga att nyheten mot tumören bygger på att kroppen själv har ett botemedel som skulle kunna förstöra neoplasmen, det är bara det att den till sin natur är ganska svag. Koncentrationen är så låg att man inte ens kan drömma om någon terapeutisk effekt. Samtidigt är HSP: er delvis lokaliserade i celler som inte påverkas av en tumör, och molekylen kommer inte att "lämna" någonstans från dem. Därför är det nödvändigt att tillföra ett användbart ämne från utsidan - så att det ytterligare direkt påverkar de påverkade elementen. Förresten, medan forskare antar att läkemedlet inte ens kommer att ha biverkningar - och det är med så hög prestanda! Och de förklarar denna "magi" med det faktum att studier har visat att det inte finns någon toxicitet. De slutgiltiga slutsatserna kommer dock att dras när prekliniska prövningar avslutas, vilket kommer att ta minst ett år.
