Agar harorat ko'tarilsa, tirik organizm "issiqlik zarbasi oqsillari" deb ataladigan o'ziga xos birikmalarni ishlab chiqarish orqali bunga javob beradi. Inson shunday reaksiyaga kirishadi, mushuk ham shunday reaksiyaga kirishadi, har qanday jonzot shunday reaksiyaga kirishadi, chunki u tirik hujayralardan iborat. Biroq, nafaqat haroratning ko'tarilishi xlamidiya va boshqa turlarning issiqlik zarbasi oqsilining sintezini qo'zg'atadi. Og'ir stresslar ko'pincha vaziyatlarni keltirib chiqaradi.
Umumiy ma'lumot
Issiqlik zarbasi oqsillari organizm tomonidan faqat ma'lum holatlarda ishlab chiqarilganligi sababli, ular odatdagi birikmalardan bir qator farqlarga ega. Ularning hosil bo'lish davri metabolizmda muhim rol o'ynaydigan asosiy oqsil fondining ekspressiyasini inhibe qilish bilan tavsiflanadi.
HSP-70 eukariotlari, DnaK prokaryotlari olimlar hujayra darajasida omon qolish uchun muhim bo'lgan issiqlik zarbasi oqsillarini birlashtirgan oila. Bu shuni anglatadiki, bunday birikmalar tufayli hujayra stress, issiqlik va tajovuzkor muhit bunga qarshilik ko'rsatadigan vaziyatda ham ishlashni davom ettirishi mumkin. Biroq, bu oilaning oqsillari normal sharoitda sodir bo'ladigan jarayonlarda ham ishtirok etishi mumkin.
Mikroskopik darajada biologiya
Agar domenlar 100% bir xil boʻlsa, eukaryotlar, prokaryotlar koʻproq.50% dan ortiq gomologik. Olimlar tabiatda barcha protein guruhlari orasida eng konservativlardan biri bo'lgan 70 kDa HSP ekanligini isbotladilar. Bunga bag'ishlangan tadqiqotlar 1988 va 1993 yillarda o'tkazildi. Taxminlarga ko'ra, hodisani hujayra ichidagi mexanizmlardagi issiqlik zarbasi oqsillariga xos bo'lgan chaperon funksiyasi orqali tushuntirish mumkin.
Bu qanday ishlaydi?
Agar eukariotlarni hisobga olsak, HSP genlari issiqlik zarbasi ta'sirida paydo bo'ladi. Agar ba'zi hujayralar stressli sharoitlardan qochib qutulgan bo'lsa, unda omillar yadroda, sitoplazmada monomer sifatida mavjud. Bu birikma DNK bilan bog‘lanish faolligiga ega emas.
Stressli sharoitlarni boshdan kechirganda, hujayra o'zini quyidagicha tutadi: Hsp70 parchalanadi, bu denatüratsiyalangan oqsillarni ishlab chiqarishni boshlaydi. HSP trimerlarni hosil qiladi, faollik uning xarakterini o'zgartiradi va DNKga ta'sir qiladi, bu oxir-oqibat hujayra yadrosida komponentlarning to'planishiga olib keladi. Jarayon chaperon transkripsiyasining bir necha marta ortishi bilan birga keladi. Albatta, buni qo'zg'atgan vaziyat vaqt o'tishi bilan o'tib ketadi va bu sodir bo'lganda, Hsp70 yana HSP tarkibiga kiritilishi mumkin. DNK bilan bog'liq faoliyat yo'qoladi, hujayra hech narsa bo'lmagandek ishlashda davom etadi. Ushbu voqealar ketma-ketligi 1993 yilda Morimoto tomonidan HSP bo'yicha olib borilgan tadqiqotlarda aniqlangan. Agar organizmga bakteriyalar ta'sir qilgan bo'lsa, HSPlar sinoviyda to'planishi mumkin.
Nega va nima uchun?
Olimlar HSPlar natijasida hosil bo'lishini aniqladilarhujayra uchun turli xil salbiy, hayot uchun xavfli vaziyatlarning ta'siri. Tashqi tomondan stressli, zararli ta'sirlar juda xilma-xil bo'lishi mumkin, ammo bir xil variantga olib keladi. HSP tufayli hujayra agressiv omillar ta'sirida omon qoladi.
Ma'lumki, HSPlar uchta oilaga bo'lingan. Bundan tashqari, olimlar issiqlik zarbasi oqsiliga antikorlar mavjudligini aniqladilar. HSP guruhlariga bo'linish molekulyar og'irlikni hisobga olgan holda amalga oshiriladi. Uch toifa: 25, 70, 90 kDa. Agar tirik organizmda normal faoliyat ko'rsatadigan hujayra mavjud bo'lsa, unda uning ichida bir-biriga juda o'xshash turli xil oqsillar bo'ladi. HSP tufayli denatüratsiyalangan oqsillar, shuningdek, noto'g'ri katlanmışlar yana eritmaga aylanishi mumkin. Biroq, bu funksiyadan tashqari yana bir qancha funksiyalar mavjud.
Biz nimani bilamiz va nimani taxmin qilamiz
Hozirgacha xlamidiyaning issiqlik zarbasi oqsili, shuningdek, boshqa HSPlar toʻliq oʻrganilmagan. Albatta, oqsillarning ba'zi guruhlari bor, ular haqida olimlar juda katta miqdordagi ma'lumotlarga ega va hali o'zlashtirilmaganlari ham bor. Ammo hozir fan shunday darajaga yetdiki, bilim onkologiyada issiqlik zarbasi oqsili asrimizning eng dahshatli kasalliklaridan biri - saraton kasalligini engish uchun haqiqatan ham foydali vosita bo'lishi mumkinligini aytishga imkon beradi.
Olimlar turli xil oqsillar, agregatlar, komplekslar,hatto g'ayritabiiy bo'lganlar bilan ham. Vaqt o'tishi bilan ATP ulanishi bilan birga bo'shatish sodir bo'ladi. Bu shuni anglatadiki, hujayrada eritma yana paydo bo'ladi va noto'g'ri buklanish jarayonidan o'tgan oqsillar yana bu operatsiyaga duchor bo'lishi mumkin. Gidroliz, ATP bilan bog'lanish - bu imkon yaratgan mexanizmlar.
Anomaliyalar va normalar
Tirik organizmlar uchun issiqlik zarbasi oqsillarining rolini ortiqcha baholash qiyin. Har qanday hujayra har doim g'ayritabiiy oqsillarni o'z ichiga oladi, agar buning uchun tashqi shartlar mavjud bo'lsa, ularning konsentratsiyasi oshishi mumkin. Oddiy hikoya - bu haddan tashqari issiqlik yoki infektsiya. Bu shuni anglatadiki, hujayraning hayotini davom ettirish uchun ko'proq miqdorda HSP hosil qilish kerak. Transkripsiya mexanizmi faollashadi, u oqsillarni ishlab chiqarishni boshlaydi, hujayra o'zgaruvchan sharoitlarga moslashadi va ishlashda davom etadi. Biroq, allaqachon ma'lum bo'lgan mexanizmlar bilan bir qatorda, hali ko'p narsalarni kashf qilish kerak. Xususan, xlamidiyaning issiqlik zarbasi oqsiliga antikorlar olimlar faoliyati uchun juda katta maydondir.
HSP, polipeptid zanjiri ko'payganda va ular o'zlarini u bilan aloqada bo'lishga imkon beradigan sharoitlarda topadilar, o'ziga xos bo'lmagan agregatsiya va degradatsiyadan qoching. Buning o'rniga, buklanish odatiy tarzda sodir bo'ladi, bu jarayonda kerakli shaperonlar ishtirok etadi. Hsp70 qo'shimcha ravishda ATP ishtirokida polipeptid zanjirlarini ochish uchun talab qilinadi. HSP yordamida qutbsiz hududlarga ham fermentlar ta'sir qilishiga erishish mumkin.
HTS va dori
Rossiyada FMBA olimlari issiqlik zarbasi oqsilidan foydalangan holda yangi dori yaratishga muvaffaq boʻlishdi. Olimlar tomonidan taqdim etilgan saraton davosi sarkomalar va melanomalardan zararlangan eksperimental kemiruvchilarda dastlabki sinovdan o'tdi. Bu tajribalar onkologiyaga qarshi kurashda oldinga sezilarli qadam qo‘yilganini ishonch bilan aytishimizga imkon berdi.
Olimlar issiqlik zarbasi oqsili dori ekanligini, toʻgʻrirogʻi, bu molekulalarning stressli vaziyatlarda hosil boʻlishi tufayli samarali dori uchun asos boʻlishi mumkinligini taklif qilishdi va isbotlay oldilar. Ular dastlab organizm tomonidan hujayralarning omon qolishini ta'minlash uchun ishlab chiqarilganligi sababli, boshqa dorilar bilan to'g'ri kombinatsiyalangan holda, hatto o'simtaga qarshi kurashish mumkinligi taklif qilingan.
HSP preparatga kasal tanadagi kasal hujayralarni aniqlashga va ulardagi DNKning noto'g'riligini engishga yordam beradi. Yangi preparat xavfli kasalliklarning har qanday kichik turi uchun bir xil darajada samarali bo'lishi kutilmoqda. Bu ertakga o'xshaydi, ammo shifokorlar bundan ham uzoqroqqa borishadi - ular davolanishni har qanday bosqichda topish mumkin deb taxmin qilishadi. Qabul qiling, saraton kasalligining bunday issiqlik zarbasi oqsili barcha sinovlardan o'tib, ishonchliligini tasdiqlasa, insoniyat sivilizatsiyasi uchun bebaho boylikka aylanadi.
Diagnoz va davolash
Zamonaviy tibbiyotning umidi haqida eng batafsil ma'lumotni preparatni yaratish ustida ishlaganlardan biri doktor Simbirtsev bergan. Uning intervyusidanOlimlar preparatni qanday mantiqqa asoslanib yaratgan va u qanday samaradorlik keltirishi kerakligini tushunish mumkin. Bundan tashqari, issiqlik zarbasi oqsili allaqachon klinik sinovlardan o'tganmi yoki hali oldindami, degan xulosaga kelish mumkin.
Yana ta'kidlanganidek, agar organizm stressli sharoitlarni boshdan kechirmasa, BS ishlab chiqarish juda kichik hajmda sodir bo'ladi, ammo tashqi ta'sirning o'zgarishi bilan sezilarli darajada oshadi. Shu bilan birga, oddiy inson tanasi paydo bo'lgan malign neoplazmani engishga yordam beradigan bunday miqdordagi HSP ishlab chiqarishga qodir emas. "XTS tashqaridan kiritilsa nima bo'ladi?" – olimlar o'ylashdi va bu fikrni tadqiqot uchun asos qilib olishdi.
Bu qanday ishlaydi?
Yangi dori yaratish uchun laboratoriya olimlari tirik hujayralar HSP ishlab chiqarishni boshlashi uchun zarur boʻlgan hamma narsani qayta yaratdilar. Buning uchun inson geni olindi, u eng yangi asbob-uskunalar yordamida klonlashdan o'tkazildi. Laboratoriyalarda oʻrganilgan bakteriyalar, olimlar orzu qilgan oqsilni mustaqil ishlab chiqarishni boshlaguniga qadar oʻzgardi.
Olimlar tadqiqot davomida olingan ma'lumotlarga asoslanib, HSP ning inson organizmiga ta'siri haqida xulosa qilishdi. Buning uchun oqsilning rentgen difraksion tahlilini tashkil qilish kerak edi. Buni qilish oson emas: biz sayyoramiz orbitasiga namunalar yuborishimiz kerak edi. Bu kristallarning to'g'ri, bir xil rivojlanishi uchun yer sharoitlari mos emasligi bilan bog'liq. Va bu erda kosmiksharoitlar olimlar uchun zarur bo'lgan kristallarni olish imkonini beradi. O'z sayyorasiga qaytib kelgach, tajriba namunalari yapon va rossiyalik olimlar o'rtasida taqsimlandi, ular aytganidek, bir soniyani ham behuda sarf qilmasdan tahlil qilishdi.
Va ular nimani topdilar?
Ushbu yoʻnalishdagi ishlar hali ham davom etmoqda. Olimlar guruhi vakili buni aniq aniqlash mumkinligini aytdi: HSP molekulasi va tirik mavjudotning organi yoki to'qimasi o'rtasida aniq bog'liqlik yo'q. Va bu ko'p qirralilik haqida gapiradi. Bu shuni anglatadiki, agar issiqlik zarbasi oqsili tibbiyotda qo'llanilsa, u darhol juda ko'p kasalliklar uchun davoga aylanadi - xavfli o'sma qaysi organga ta'sir qilmasin, uni davolash mumkin.
Dastlab, olimlar preparatni suyuq holatda yasadilar - u sinovdan o'tganlarga AOK qilinadi. Kalamushlar va sichqonlar mahsulotni sinab ko'rish uchun birinchi namunalar sifatida olindi. Kasallik rivojlanishining dastlabki va kech bosqichlarida davolanish holatlarini aniqlash mumkin edi. Hozirgi bosqich preklinik sinovlar deb ataladi. Olimlar uning yakunlanish muddatini kamida bir yil deb hisoblashadi. Shundan so'ng, klinik sinovlar vaqti keldi. Bozorda yangi vosita, ehtimol panatseya, yana 3-4 yil ichida paydo bo'ladi. Biroq, olimlarning fikriga ko'ra, bularning barchasi, agar loyiha moliyalashtirilsagina haqiqatdir.
Kutishmi yoki kutmaslikmi?
Albatta, shifokorlarning va'dalari jozibali ko'rinadi, lekin ayni paytda haqli ravishda ishonchsizlikni keltirib chiqaradi. Insoniyat qancha vaqt saraton kasalligidan azob chekdi, qancha qurbonlar borbu kasallik so'nggi bir necha o'n yilliklarda bo'lgan va bu erda ular nafaqat samarali dori, balki haqiqiy panacea - har qanday turdagi va istalgan vaqtda va'da qiladilar. Bunga qanday ishonish mumkin? Va bundan ham yomoni - ishonish, lekin kutmaslik yoki kutmaslik, ammo ma'lum bo'lishicha, vosita va'da qilinganidek yaxshi emas.
Dori vositalarini ishlab chiqish genetik muhandislik texnikasi, ya'ni tibbiyotning fan sifatidagi eng ilg'or sohasidir. Bu shuni anglatadiki, kerakli muvaffaqiyat bilan natijalar haqiqatan ham ta'sirchan bo'lishi kerak. Biroq, bu jarayon juda qimmat ekanligini ham anglatadi. Qoidaga ko'ra, investorlar istiqbolli loyihalarga juda ko'p pul sarflashga tayyor, ammo agar mavzu juda yuqori bo'lsa, bosim yuqori va vaqt oralig'i juda xira bo'lsa, xavflar katta deb baholanadi. Bular endi 3-4 yilga moʻljallangan optimistik prognozlar, ammo bozordagi barcha mutaxassislar vaqt oraligʻi qanchalik tez-tez oʻnlab yillarga choʻzilishini yaxshi bilishadi.
Ajoyib, aql bovar qilmaydigan…yoki shundaymi?
Biotexnologiya oddiy odamlar uchun tushunish uchun yopiq sohadir. Shuning uchun biz faqat "klinikgacha bo'lgan sinovlarning muvaffaqiyati" so'zlariga umid qilishimiz mumkin. Preparatning ishchi nomi "Issiqlik zarbasi oqsili" edi. Biroq, HSP saratonga qarshi dorilar bozorida yutuq bo'lishni va'da qiladigan preparatning asosiy komponentidir. Unga qo'shimcha ravishda, kompozitsiyada bir qator foydali moddalar bo'lishi kutilmoqda, bu mahsulot samaradorligining kafolati bo'ladi. Va bularning barchasi HSPning so'nggi tadqiqotlari tufayli mumkin bo'ldimolekula nafaqat tirik hujayralarni shikastlanishdan himoya qilishga yordam beradi, balki immunitet tizimi uchun o'ziga xos "ko'rsatuvchi barmoq" bo'lib, qaysi hujayralar o'simtadan ta'sirlanganligini va qaysi hujayralar ta'sir qilmasligini aniqlashga yordam beradi. Oddiy qilib aytganda, HSP organizmda etarlicha yuqori konsentratsiyada paydo bo'lganda, olimlar immunitet reaktsiyasi kasal elementlarni o'z-o'zidan yo'q qilishiga umid qilishadi.
Umid va kuting
Xulosa qilib aytishimiz mumkinki, o'simtaga qarshi yangilik tananing o'zida neoplazmani yo'q qiladigan vositaga ega ekanligiga asoslanadi, shunchaki tabiatan u juda zaif. Konsentratsiya shunchalik pastki, hech qanday terapevtik ta'sirni orzu qilish ham mumkin emas. Shu bilan birga, HSPlar qisman o'simtadan ta'sirlanmagan hujayralarda joylashgan va molekula ulardan hech qanday joyni "tashlab qo'ymaydi". Shuning uchun tashqaridan foydali moddani etkazib berish kerak - bu ta'sirlangan elementlarga bevosita ta'sir qilishi uchun. Aytgancha, olimlar dori hatto nojo'ya ta'sirlarga ham ega bo'lmaydi deb taxmin qilishadi - va bu juda yuqori samaradorlik bilan! Va ular bu "sehr" ni tadqiqotlarning toksikligi yo'qligini ko'rsatganligi bilan izohlaydilar. Biroq yakuniy xulosalar klinikadan oldingi sinovlar tugagach chiqariladi, buning uchun kamida bir yil kerak bo'ladi.
