Температура көтерілсе, тірі ағза «жылу соққысының белоктары» деп аталатын ерекше қосылыстар түзу арқылы әрекет етеді. Адам осылай әрекет етеді, мысық осылай әрекет етеді, кез келген тіршілік иесі тірі жасушалардан тұратындықтан, осылай әрекет етеді. Дегенмен, температураның көтерілуі ғана емес, хламидиоздың және басқа түрлердің жылу соққысы ақуызының синтезін тудырады. Қатты күйзелістер жиі жағдайларды тудырады.
Жалпы ақпарат
Жылу соққысының белоктары ағзада тек белгілі бір жағдайларда өндірілетіндіктен, олардың қалыпты өндірілетін қосылыстардан бірқатар айырмашылығы бар. Олардың қалыптасу кезеңі метаболизмде маңызды рөл атқаратын негізгі ақуыз қорының экспрессиясының тежелуімен сипатталады.
HSP-70 эукариоттары, DnaK прокариоттары – ғалымдар жасуша деңгейінде өмір сүру үшін маңызды жылу соққысының ақуыздарын біріктірген отбасы. Бұл мұндай қосылыстардың арқасында жасуша стресс, жылу және агрессивті орта бұған қарсы тұратын жағдайда да жұмысын жалғастыра алатынын білдіреді. Дегенмен, бұл отбасының ақуыздары қалыпты жағдайда болатын процестерге де қатыса алады.
Микроскопиялық деңгейдегі биология
Егер домендер 100% бірдей болса, эукариоттар, прокариоттар көбірек50%-дан астам гомолог. Ғалымдар табиғатта барлық ақуыз топтары арасында ең консервативті болып табылатын 70 кДа HSP екенін дәлелдеді. Осыған арналған зерттеулер 1988 және 1993 жылдары жүргізілді. Болжам бойынша, бұл құбылысты жасушаішілік механизмдердегі жылу соққысы ақуыздарына тән шаперон функционалдығы арқылы түсіндіруге болады.
Бұл қалай жұмыс істейді?
Эукариоттарды қарастыратын болсақ, онда HSP гендері жылу соққысының әсерінен индукцияланады. Егер кейбір жасуша стресстік жағдайлардан құтылса, онда факторлар ядрода, цитоплазмада мономерлер ретінде болады. Бұл қосылыста ДНҚ байланыстыру белсенділігі жоқ.
Стресстік жағдайларды бастан өткерген жасуша өзін келесідей әрекет етеді: Hsp70 бөлініп, денатуратталған белоктардың өндірісін бастайды. HSP тримерлерді құрайды, белсенділік оның сипатын өзгертеді және ДНҚ-ға әсер етеді, бұл ақырында жасуша ядросында компоненттердің жиналуына әкеледі. Процесс шаперон транскрипциясының бірнеше есе жоғарылауымен бірге жүреді. Әрине, мұны тудырған жағдай уақыт өте келе өтеді және бұл орын алған кезде Hsp70 қайтадан HSP-ке қосылуы мүмкін. ДНҚ-ға байланысты белсенділік жоғалады, жасуша ештеңе болмағандай жұмысын жалғастырады. Оқиғалардың бұл тізбегі 1993 жылы Моримото жүргізген HSP бойынша зерттеулерде анықталды. Егер ағзаға бактериялар әсер етсе, HSP синовиумға шоғырлануы мүмкін.
Неге және неге?
Ғалымдар HSP нәтижесінде пайда болатынын анықтадыжасуша үшін өмірге қауіп төндіретін әртүрлі жағымсыз жағдайлардың әсері. Сырттан келетін стресстік, зақымдаушы әсерлер өте алуан түрлі болуы мүмкін, бірақ бірдей нұсқаға әкеледі. HSP арқасында жасуша агрессивті факторлардың әсерінен өмір сүреді.
HSP үш отбасыға бөлінгені белгілі. Сонымен қатар, ғалымдар жылу соққысының ақуызына қарсы антиденелер бар екенін анықтады. HSP топтарына бөлу молекулалық салмақты ескере отырып жүргізіледі. Үш категория: 25, 70, 90 кДа. Егер тірі организмде қалыпты жұмыс істейтін жасуша болса, оның ішінде бір-бірімен араласқан, өте ұқсас әртүрлі ақуыздар болады. HSP арқасында денатуратталған белоктар, сондай-ақ дұрыс емес бүктелген белоктар қайтадан ерітіндіге айналуы мүмкін. Дегенмен, бұл функциядан басқа, басқалары бар.
Біз не білеміз және нені болжаймыз
Осы уақытқа дейін хламидиоздың, сондай-ақ басқа HSP-тердің жылу соққысының ақуызы толық зерттелмеген. Әрине, ғалымдардың деректері айтарлықтай үлкен болатын белоктардың кейбір топтары бар, ал әлі игерілмегендері бар. Бірақ қазір ғылым онкологияда жылу соққысының ақуызы біздің ғасырдағы ең қорқынышты аурулардың бірі - қатерлі ісік ауруын жеңу үшін шынымен пайдалы құрал бола алады деп айтуға мүмкіндік беретін деңгейге жетті.
Ғалымдарда HSP Hsp70 туралы деректердің ең үлкен көлемі бар, олар әртүрлі ақуыздармен, агрегаттармен, кешендермен,тіпті әдеттен тыс адамдармен. Уақыт өте келе АТФ қосылуымен бірге босату орын алады. Бұл жасушада ерітіндінің қайтадан пайда болатынын және қате қатпарлану процесінен өткен белоктарды қайтадан осы операцияға ұшыратуы мүмкін дегенді білдіреді. Гидролиз, АТФ байланыстыру - бұл мүмкін болған механизмдер.
Аномалиялар мен нормалар
Тірі ағзалар үшін жылу соққысының ақуыздарының рөлін асыра бағалау қиын. Кез келген жасушада әрқашан әдеттен тыс белоктар болады, егер бұл үшін сыртқы алғышарттар болса, олардың концентрациясы артуы мүмкін. Әдеттегі оқиға қызып кету немесе инфекция. Бұл жасушаның тіршілігін жалғастыру үшін HSP-нің көбірек мөлшерін жедел генерациялау қажет дегенді білдіреді. Транскрипция механизмі белсендіріледі, ол белоктарды өндіруді бастайды, жасуша өзгеретін жағдайларға бейімделеді және жұмысын жалғастырады. Дегенмен, бұрыннан белгілі механизмдермен бірге әлі де көп нәрсені ашу керек. Атап айтқанда, хламидиоздың жылу соққы ақуызына қарсы антиденелер ғалымдардың қызметі үшін өте үлкен өріс болып табылады.
HSP, полипептидтік тізбегі ұлғайған кезде және олар онымен қарым-қатынасқа түсуге мүмкіндік беретін жағдайларда спецификалық емес агрегация мен деградацияны болдырмайды. Оның орнына, бүктеу қалыпты жағдайда жүреді, бұл процеске қажетті шаперондар қатысады. Hsp70 қосымша АТФ қатысуымен полипептидтік тізбектерді ашу үшін қажет. HSP көмегімен полярлы емес аймақтарға да ферменттер әсер етеді.
HTS және дәрі
Ресейде FMBA ғалымдары оны құру үшін жылу соққысының протеинін қолдану арқылы жаңа препарат жасай алды. Ғалымдар ұсынған қатерлі ісікке қарсы дәрі саркомалар мен меланомалардан зардап шеккен тәжірибелік кеміргіштерде алғашқы сынақтан өтті. Бұл эксперименттер онкологиямен күресте алға айтарлықтай қадам жасалғанын сенімді түрде айтуға мүмкіндік берді.
Ғалымдар жылу соққысының протеинінің дәрі екенін, дәлірек айтсақ, бұл молекулалардың стресстік жағдайларда түзілетіндігіне байланысты тиімді препараттың негізі бола алатынын ұсынды және дәлелдей алды. Олар бастапқыда жасушалардың тіршілігін қамтамасыз ету үшін денеде өндірілгендіктен, басқа препараттармен дұрыс үйлескенде тіпті ісікпен де күресуге болады деген болжам бар.
HSP препаратқа ауру ағзадағы ауру жасушаларды анықтауға және олардағы ДНҚ дұрыс еместігімен күресуге көмектеседі. Жаңа препарат қатерлі аурулардың кез келген кіші түріне бірдей тиімді болады деп күтілуде. Бұл ертегі сияқты естіледі, бірақ дәрігерлер одан да әрі қарай жүреді - олар емдеудің кез келген кезеңде қол жетімді болады деп болжайды. Келісемін, қатерлі ісік ауруының мұндай жылу соққысы ақуызы, ол барлық сынақтардан өтіп, сенімділігін растағанда, адамзат өркениеті үшін баға жетпес байлыққа айналады.
Диагностика және емдеу
Заманауи медицинаның үміті туралы ең егжей-тегжейлі ақпаратты препаратты жасауда жұмыс істегендердің бірі доктор Симбирцев берді. Оның сұхбатынанДәрі-дәрмекті ғалымдардың қандай логикамен жасағанын және оның тиімділікке қалай әкелетінін түсінуге болады. Сонымен қатар, жылу соққысының протеинінің клиникалық сынақтардан өткені немесе әлі алда екендігі туралы қорытынды жасауға болады.
Бұрын айтылғандай, егер организм стресстік жағдайларды бастан өткермесе, онда BS өндірісі ерекше аз көлемде орын алады, бірақ сыртқы әсердің өзгеруімен айтарлықтай артады. Сонымен қатар, қалыпты адам ағзасы пайда болған қатерлі ісіктерді жеңуге көмектесетін HSP-нің мұндай мөлшерін шығара алмайды. «Егер HTS сырттан енгізілсе не болады?» – деп ойлап, ғалымдар бұл идеяны зерттеуге негіз етті.
Бұл қалай жұмыс істейді?
Жаңа препарат жасау үшін зертханадағы ғалымдар тірі жасушалардың HSP шығара бастауы үшін қажеттінің бәрін қайта жасады. Ол үшін адам гені алынды, ол ең соңғы қондырғыларды қолдану арқылы клондаудан өтті. Лабораторияларда зерттелген бактериялар ғалымдар аңсаған ақуызды өз бетінше өндіре бастағанша өзгерді.
Ғалымдар зерттеу барысында алынған мәліметтерге сүйене отырып, HSP-тің адам ағзасына әсері туралы қорытынды жасады. Ол үшін белоктың рентгендік дифракциялық талдауын ұйымдастыру қажет болды. Мұны істеу оңай емес: біз планетамыздың орбитасына үлгілерді жіберуге тура келді. Бұл жердегі жағдайлардың кристалдардың дұрыс, біркелкі дамуы үшін қолайлы еместігіне байланысты. Міне, ғарышжағдайлар ғалымдарға қажет кристалдарды дәл алуға мүмкіндік береді. Өз ғаламшарына қайтып келгеннен кейін тәжірибелік үлгілер бір секундты босқа өткізбей, өздері айтқандай, талдауларын бастаған жапондық және ресейлік ғалымдар арасында бөлінді.
Олар не тапты?
Бұл бағыттағы жұмыстар әлі жалғасуда. Ғалымдар тобының өкілі дәл анықтауға болатынын айтты: HSP молекуласы мен тірі ағзаның органы немесе тінінің арасында нақты байланыс жоқ. Және бұл жан-жақтылық туралы айтады. Бұл дегеніміз, егер жылу соққысының ақуызы медицинада қолданылса, ол бірден көптеген аурулардың панацеясына айналады - қатерлі ісік қандай органмен ауырса да, оны емдеуге болады.
Алғашында ғалымдар препаратты сұйық күйде жасады – ол зерттелетіндерге егіледі. Өнімді сынау үшін бірінші үлгі ретінде егеуқұйрықтар мен тышқандар алынды. Аурудың дамуының бастапқы және соңғы кезеңдерінде емделу жағдайларын анықтауға болады. Қазіргі кезең клиникаға дейінгі сынақтар деп аталады. Ғалымдар оның аяқталу мерзімін кем дегенде бір жыл деп есептейді. Осыдан кейін клиникалық сынақтардың уақыты келді. Нарықта жаңа дәрі, мүмкін панацея тағы 3-4 жылдан кейін пайда болады. Дегенмен, ғалымдардың пікірінше, мұның бәрі жоба қаржыландыруды тапқан жағдайда ғана шындыққа айналады.
Күту керек пе, күтпеу керек пе?
Әрине, дәрігерлердің уәделері тартымды естіледі, бірақ сонымен бірге сенімсіздік тудырады. Адамзат қашаннан бері қатерлі ісікпен ауырды, қаншама құрбан болдыбұл ауру соңғы бірнеше онжылдықтарда болды және мұнда олар тек тиімді дәрі емес, нақты панацеяны уәде етеді - кез келген түрден, кез келген уақытта. Бұған қалай сенуге болады? Ал одан да жаманы - сену, бірақ күтпеу немесе күтпеу, бірақ бұл емнің уәде етілгендей жақсы емес екені белгілі болды.
Дәрілік затты жасау – гендік инженерия әдістемесі, яғни ғылым ретінде медицинаның ең озық саласы. Бұл тиісті табыспен нәтиже шынымен әсерлі болуы керек дегенді білдіреді. Дегенмен, бұл процесс өте қымбат екенін білдіреді. Әдетте, инвесторлар келешегі бар жобаларға айтарлықтай көп ақша салуға дайын, бірақ тақырып соншалықты жоғары профильді болса, қысым жоғары және уақыт шеңбері біршама бұлыңғыр болса, тәуекелдер үлкен деп бағаланады. Бұл қазір 3-4 жылға арналған оптимистік болжамдар, бірақ нарықтағы барлық сарапшылар уақыт шеңберінің қаншалықты жиі ондаған жылдарға созылатынын жақсы біледі.
Таңғажайып, сенгісіз…әлде солай ма?
Биотехнология қарапайым адамдар үшін түсініксіз сала. Сондықтан «клиникаға дейінгі сынақтардың сәттілігі» деген сөзге ғана үміт артуға болады. Препараттың жұмыс атауы «Жылу соққысының ақуызы» болды. Дегенмен, HSP ісікке қарсы препараттар нарығында серпіліс болуға уәде беретін препараттың негізгі құрамдас бөлігі ғана. Оған қоса, композицияға өнімнің тиімділігінің кепілі болатын бірқатар пайдалы заттар кіреді деп күтілуде. Мұның бәрі HSP соңғы зерттеулерінің арқасында мүмкін болдымолекула тірі жасушаларды зақымданудан қорғауға көмектесіп қана қоймайды, сонымен қатар иммундық жүйе үшін қандай жасушаларға ісік әсер ететінін және қайсысы әсер етпейтінін анықтауға көмектесетін өзіндік «көрсеткіш саусақ» екенін көрсетті. Қарапайым тілмен айтқанда, HSP организмде жеткілікті жоғары концентрацияда пайда болғанда, ғалымдар иммундық жауап ауру элементтерді өздігінен жояды деп үміттенеді.
Үміт және күте
Қорытындылай келе, ісікке қарсы жаңалық ағзаның өзінде ісіктерді жоя алатын дәрінің бар екендігіне негізделген деп айта аламыз, тек табиғаты бойынша оның әлсіздігі. Концентрация соншалықты төмен, тіпті емдік әсер туралы армандауға болмайды. Сонымен қатар, HSP ішінара ісік әсер етпейтін жасушаларда орналасады және молекула олардан еш жерде «кетпейді». Сондықтан сырттан пайдалы затты жеткізу қажет - ол әсер ететін элементтерге одан әрі тікелей әсер етеді. Айтпақшы, ғалымдар дәрі-дәрмектің тіпті жанама әсерлері де болмайды деп болжайды - бұл жоғары өнімділікпен! Және олар бұл «сиқырды» зерттеулердің уыттылығы жоқ екенін көрсеткенімен түсіндіреді. Дегенмен, соңғы қорытынды клиникаға дейінгі сынақтар аяқталған кезде жасалады, бұл кемінде бір жылды қажет етеді.
