Dacă temperatura crește, organismul viu reacționează la aceasta producând compuși particulari numiți „proteine de șoc termic”. Așa reacționează o persoană, așa reacționează o pisică, așa reacționează orice creatură, deoarece este formată din celule vii. Cu toate acestea, nu numai creșterea temperaturii provoacă sinteza proteinei de șoc termic din chlamydia și alte specii. Stresurile severe provoacă adesea situații.
Informații generale
Deoarece proteinele de șoc termic sunt produse de organism doar în situații specifice, ele au o serie de diferențe față de compușii produși în mod normal. Perioada de formare a acestora se caracterizează prin inhibarea exprimării fondului proteic principal, care joacă un rol important în metabolism.
Eucariotele HSP-70, procariotele DnaK sunt o familie în care oamenii de știință au combinat proteine de șoc termic care sunt importante pentru supraviețuirea la nivel celular. Aceasta înseamnă că datorită unor astfel de compuși, celula poate continua să funcționeze chiar și într-o situație în care stresul, căldura și un mediu agresiv rezistă. Cu toate acestea, proteinele din această familie pot participa și la procesele care au loc în condiții normale.
Biologie la nivel microscopic
Dacă domeniile sunt 100% identice, atunci eucariotele, procariotele sunt mai multepeste 50% omoloage. Oamenii de știință au demonstrat că, în natură, dintre toate grupele de proteine, HSP de 70 kDa este una dintre cele mai conservatoare. Studiile dedicate acestui lucru au fost făcute în 1988 și 1993. Probabil, fenomenul poate fi explicat prin funcționalitatea însoțitoare inerentă proteinelor de șoc termic în mecanismele intracelulare.
Cum funcționează?
Dacă luăm în considerare eucariotele, atunci genele HSP sunt induse sub influența șocului termic. Dacă o celulă a scăpat de condiții stresante, atunci factorii sunt prezenți în nucleu, citoplasmă ca monomeri. Acest compus nu are activitate de legare la ADN.
Cu experiența în condiții stresante, celula se comportă după cum urmează: Hsp70 este scindată, ceea ce inițiază producerea de proteine denaturate. HSP formează trimeri, activitatea își schimbă caracterul și afectează ADN-ul, ceea ce duce în cele din urmă la acumularea de componente în nucleul celulei. Procesul este însoțit de o creștere multiplă a transcripției însoțitorilor. Bineînțeles, situația care a provocat acest lucru trece cu timpul și, în momentul în care se întâmplă acest lucru, Hsp70 poate fi din nou inclus în HSP. Activitatea asociată cu ADN-ul dispare, celula continuă să funcționeze ca și cum nimic nu s-ar fi întâmplat. Această secvență de evenimente a fost dezvăluită încă din 1993 în studiile asupra HSP efectuate de Morimoto. Dacă organismul este afectat de bacterii, atunci HSP-urile se pot concentra asupra sinoviului.
De ce și de ce?
Oamenii de știință au descoperit că HSP-urile se formează ca urmare ainfluența unei varietăți de situații negative, care pun viața în pericol pentru celulă. Influențele stresante, dăunătoare din exterior pot fi extrem de diverse, dar conduc la aceeași variantă. Datorită HSP, celula supraviețuiește sub influența factorilor agresivi.
Se știe că HSP-urile sunt împărțite în trei familii. În plus, oamenii de știință au descoperit că există anticorpi la proteina șocului termic. Împărțirea în grupe HSP se face ținând cont de greutatea moleculară. Trei categorii: 25, 70, 90 kDa. Dacă într-un organism viu există o celulă care funcționează normal, atunci în interiorul acesteia vor exista cu siguranță diverse proteine amestecate între ele, destul de asemănătoare. Datorită HSP, proteinele denaturate, precum și cele pliate incorect, pot deveni din nou o soluție. Cu toate acestea, pe lângă această funcție, există și altele.
Ceea ce știm și ce ghicim
Până acum, proteina de șoc termic a chlamydiei, precum și a altor HSP, nu a fost studiată pe deplin. Desigur, există câteva grupuri de proteine despre care oamenii de știință au o cantitate destul de mare de date și există acelea care încă nu au fost stăpânite. Dar acum știința a atins un nivel în care cunoștințele ne vor permite să spunem că în oncologie, proteina șocului termic poate fi un instrument cu adevărat util pentru a învinge una dintre cele mai teribile boli ale secolului nostru - cancerul.
Oamenii de știință au cea mai mare cantitate de date despre HSP Hsp70, care se poate lega la diferite proteine, agregate, complexe,chiar si cu cele anormale. În timp, are loc eliberarea, însoțită de conexiunea ATP. Aceasta înseamnă că o soluție apare din nou în celulă, iar proteinele care au suferit un proces de pliere incorect pot fi supuse din nou acestei operații. Hidroliza, legarea ATP sunt mecanismele care au făcut acest lucru posibil.
Anomalii și norme
Este dificil de supraestimat rolul proteinelor de șoc termic pentru organismele vii. Orice celulă conține întotdeauna proteine anormale, a căror concentrație poate crește dacă există condiții preliminare externe pentru aceasta. O poveste tipică este supraîncălzirea sau infecția. Aceasta înseamnă că, pentru a continua viața celulei, este urgent să se genereze o cantitate mai mare de HSP. Este activat mecanismul de transcripție, care inițiază producția de proteine, celula se adaptează la condițiile în schimbare și continuă să funcționeze. Cu toate acestea, alături de mecanismele deja cunoscute, rămân multe de descoperit. În special, anticorpii împotriva proteinei de șoc termic a chlamidiei reprezintă un domeniu atât de mare pentru activitatea oamenilor de știință.
HSP, atunci când lanțul polipeptidic crește și se găsesc în condiții care fac posibilă intrarea în relație cu acesta, evită agregarea și degradarea nespecifică. În schimb, plierea are loc în mod normal, cu însoțitorii necesari implicați în proces. Hsp70 este suplimentar necesar pentru desfășurarea lanțurilor polipeptidice cu participarea ATP. Cu HSP, este posibil să se realizeze ca regiunile nepolare să fie și ele afectate de enzime.
HTS și medicamente
În Rusia, oamenii de știință de la FMBA au reușit să creeze un nou medicament folosind proteina de șoc termic pentru a-l construi. Leacul pentru cancer, prezentat de oamenii de știință, a trecut deja de testul inițial pe rozătoarele experimentale afectate de sarcoame și melanoame. Aceste experimente ne-au permis să spunem cu încredere că s-a făcut un pas semnificativ înainte în lupta împotriva oncologiei.
Oamenii de știință au sugerat și au putut demonstra că proteina șocului termic este un medicament, sau mai bine zis, poate deveni baza unui medicament eficient, în mare parte datorită faptului că aceste molecule se formează în situații stresante. Deoarece sunt produse inițial de organism pentru a asigura supraviețuirea celulelor, s-a sugerat că, cu o combinație adecvată cu alte medicamente, chiar și o tumoare poate fi combatetă.
HSP ajută medicamentul să detecteze celulele bolnave dintr-un corp bolnav și să facă față incorectei ADN-ului din acestea. Este de așteptat ca noul medicament să fie la fel de eficient pentru orice subtip de boli maligne. Sună ca un basm, dar medicii merg și mai departe - presupun că un remediu va fi disponibil în absolut orice stadiu. De acord, o astfel de proteină de șoc termic din cancer, atunci când trece toate testele și își confirmă fiabilitatea, va deveni un bun neprețuit pentru civilizația umană.
Diagnosticați și tratați
Cele mai detaliate informații despre speranța medicinei moderne au fost oferite de dr. Simbirtsev, unul dintre cei care a lucrat la crearea medicamentului. Din interviul luise poate înțelege prin ce logică oamenii de știință au construit medicamentul și cum ar trebui să aducă eficiență. În plus, se pot trage concluzii dacă proteina de șoc termic a trecut deja studiile clinice sau este încă în avans.
Așa cum sa menționat mai devreme, dacă organismul nu se confruntă cu condiții stresante, atunci producția de BS are loc într-un volum excepțional de mic, dar crește semnificativ odată cu modificarea influenței externe. În același timp, un corp uman normal nu este capabil să producă o asemenea cantitate de HSP care ar ajuta la înfrângerea neoplasmului malign emergent. „Ce se întâmplă dacă HTS este introdus din exterior?” – oamenii de știință au gândit și au făcut din această idee baza studiului.
Cum ar trebui să funcționeze?
Pentru a crea un nou medicament, oamenii de știință din laborator au recreat tot ceea ce este necesar pentru ca celulele vii să înceapă să producă HSP. Pentru aceasta a fost obținută o genă umană, care a fost supusă clonării folosind echipamente de ultimă generație. Bacteriile studiate în laboratoare s-au schimbat până când au început să producă independent proteina atât de râvnită de oameni de știință.
Oamenii de știință, pe baza informațiilor obținute în timpul cercetării, au tras concluzii cu privire la efectul HSP asupra organismului uman. Pentru a face acest lucru, a fost necesar să se organizeze o analiză de difracție de raze X a proteinei. Nu este deloc ușor să facem asta: a trebuit să trimitem mostre pe orbita planetei noastre. Acest lucru se datorează faptului că condițiile pământești nu sunt potrivite pentru dezvoltarea corectă și uniformă a cristalelor. Și aici sunt cosmicelecondițiile permit obținerea exactă a acelor cristale de care aveau nevoie oamenii de știință. La întoarcerea pe planeta lor natală, mostrele experimentale au fost împărțite între oameni de știință japonezi și ruși, care și-au început analiza, după cum se spune, fără a pierde o secundă.
Și ce au găsit?
În timp ce lucrările în această direcție sunt încă în curs. Un reprezentant al grupului de oameni de știință a spus că a fost posibil să se stabilească exact: nu există o legătură exactă între molecula HSP și organul sau țesutul unei ființe vii. Și asta vorbește despre versatilitate. Aceasta înseamnă că, dacă proteina șocului termic își găsește aplicație în medicină, va deveni imediat un panaceu pentru un număr imens de boli - indiferent de organul afectat de un neoplasm malign, ea poate fi vindecată.
Inițial, oamenii de știință au făcut medicamentul sub formă lichidă - este injectat subiecților de testat. Sobolanii si soarecii au fost luati ca primele specimene care au testat produsul. Au fost posibile identificarea cazurilor de vindecare atât în stadiul inițial, cât și în cel târziu al dezvoltării bolii. Etapa actuală se numește studii preclinice. Oamenii de știință estimează momentul finalizării acestuia la cel puțin un an. După aceea, este timpul pentru studiile clinice. Pe piață, un nou remediu, poate un panaceu, va fi disponibil în alți 3-4 ani. Cu toate acestea, conform oamenilor de știință, toate acestea sunt reale numai dacă proiectul găsește finanțare.
A aștepta sau a nu aștepta?
Desigur, promisiunile medicilor sună atractiv, dar în același timp provoacă pe bună dreptate neîncredere. De cât timp suferă omenirea de cancer, câte victime auaceastă boală a fost în ultimele decenii și aici promit nu doar un medicament eficient, ci un adevărat panaceu - de orice fel, în orice moment. Cum poți să crezi asta? Și mai rău decât atât - să crezi, dar să nu aștepți, sau să aștepți, dar se dovedește că remediul nu este deloc atât de bun pe cât se aștepta, așa cum s-a promis.
Dezvoltarea unui medicament este o tehnică de inginerie genetică, adică cel mai avansat domeniu al medicinei ca știință. Aceasta înseamnă că, cu succesul cuvenit, rezultatele ar trebui să fie cu adevărat impresionante. Cu toate acestea, acest lucru înseamnă și că procesul este extrem de costisitor. De regulă, investitorii sunt dispuși să investească destul de mulți bani în proiecte promițătoare, dar atunci când subiectul este atât de important, presiunea este mare, iar intervalul de timp este destul de neclar, riscurile sunt evaluate ca fiind uriașe. Acestea sunt acum previziuni optimiste pentru 3-4 ani, dar toți experții de pe piață sunt bine conștienți de cât de des intervalul de timp ajunge la zeci de ani.
Uimitor, incredibil… sau este?
Biotehnologia este o zonă care este închisă înțelegerii pentru profan. Prin urmare, nu putem decât să sperăm la cuvintele „succesul studiilor preclinice”. Numele de lucru al medicamentului a fost „proteina șocului termic”. Cu toate acestea, HSP este doar componenta principală a medicamentului, care promite a fi o descoperire pe piața medicamentelor anti-cancer. În plus, este de așteptat ca compoziția să includă o serie de substanțe utile, care vor fi o garanție a eficacității produsului. Și toate acestea au devenit posibile datorită faptului că cele mai recente studii ale HSPa arătat că molecula nu numai că ajută la protejarea celulelor vii de deteriorare, ci este și un fel de „degetul arătător” pentru sistemul imunitar, ajutând la identificarea celulelor afectate de tumoră și care nu. Mai simplu spus, atunci când HSP apare într-o concentrație suficient de mare în organism, oamenii de știință speră că răspunsul imunitar va distruge singur elementele bolnave.
Speră și așteaptă
Rezumând, putem spune că noutatea împotriva tumorii se bazează pe faptul că organismul însuși are un remediu care ar putea distruge neoplasmul, doar că prin fire este destul de slab. Concentrația este atât de scăzută încât nici măcar nu se poate visa la vreun efect terapeutic. În același timp, HSP-urile sunt parțial localizate în celule care nu sunt afectate de o tumoare, iar molecula nu va „părăsi” nicăieri din ele. Prin urmare, este necesar să se furnizeze o substanță utilă din exterior - astfel încât să influențeze în mod direct elementele afectate. Apropo, în timp ce oamenii de știință presupun că medicamentul nici măcar nu va avea efecte secundare - și asta cu o performanță atât de mare! Și explică această „magie” prin faptul că studiile au arătat că nu există toxicitate. Cu toate acestea, concluziile finale vor fi făcute când studiile preclinice se vor încheia, ceea ce va dura cel puțin un an.
