Kiwango cha joto kinaongezeka, kiumbe hai huitikia hili kwa kutoa misombo ya kipekee inayoitwa "protini za mshtuko wa joto". Hivi ndivyo mtu anavyofanya, hivi ndivyo paka humenyuka, hivi ndivyo kiumbe chochote kinavyofanya, kwa kuwa kina chembe hai. Walakini, sio tu kupanda kwa joto kunasababisha usanisi wa protini ya mshtuko wa joto ya chlamydia na spishi zingine. Mkazo mkali mara nyingi huchochea hali.
Maelezo ya jumla
Kwa sababu protini za mshtuko wa joto huzalishwa na mwili katika hali mahususi pekee, zina tofauti kadhaa kutoka kwa misombo inayozalishwa kawaida. Kipindi cha malezi yao ni sifa ya kizuizi cha usemi wa dimbwi kuu la protini, ambalo lina jukumu muhimu katika kimetaboliki.
HSP-70 yukariyoti, prokariyoti za DnaK ni familia ambayo wanasayansi wamechanganya protini za mshtuko wa joto ambazo ni muhimu kwa maisha katika kiwango cha seli. Hii ina maana kwamba shukrani kwa misombo hiyo, kiini kinaweza kuendelea kufanya kazi hata katika hali ambapo dhiki, joto, na mazingira ya fujo hupinga hili. Hata hivyo, protini za familia hii pia zinaweza kushiriki katika michakato inayotokea katika hali ya kawaida.
Baiolojia katika kiwango cha hadubini
Ikiwa vikoa vinafanana 100%, basi yukariyoti, prokariyoti ni zaidizaidi ya 50% ya homologous. Wanasayansi wamethibitisha kwamba kwa asili, kati ya makundi yote ya protini, ni 70 kDa HSP ambayo ni mojawapo ya kihafidhina zaidi. Masomo yaliyotolewa kwa hili yalifanywa mnamo 1988 na 1993. Yamkini, jambo hili linaweza kuelezwa kupitia utendakazi wa chaperone unaopatikana katika protini za mshtuko wa joto katika mifumo ya ndani ya seli.
Inafanyaje kazi?
Ikiwa tutazingatia yukariyoti, basi jeni za HSP hutokana na mshtuko wa joto. Ikiwa seli zingine ziliepuka hali zenye mkazo, basi sababu ziko kwenye kiini, saitoplazimu kama monoma. Kiwanja hiki hakina shughuli ya kuunganisha DNA.
Ikipitia hali ya mkazo, seli hufanya kama ifuatavyo: Hsp70 hutenganishwa, ambayo huanzisha utengenezwaji wa protini zilizobadilishwa asili. HSP huunda trimers, shughuli hubadilisha tabia yake na huathiri DNA, ambayo hatimaye inaongoza kwa mkusanyiko wa vipengele katika kiini cha seli. Mchakato huo unaambatana na ongezeko nyingi la unukuzi wa chaperone. Kwa kweli, hali iliyochochea hii hupita kwa wakati, na wakati hii inatokea, Hsp70 inaweza kujumuishwa tena katika HSP. Shughuli inayohusishwa na DNA inafifia, seli inaendelea kufanya kazi kana kwamba hakuna kilichotokea. Mlolongo huu wa matukio ulifunuliwa mapema kama 1993 katika tafiti za HSP zilizofanywa na Morimoto. Ikiwa kiumbe kimeathiriwa na bakteria, basi HSP inaweza kuzingatia synovium.
Kwanini na kwanini?
Wanasayansi wamegundua kuwa HSPs huundwa kutokana naushawishi wa aina mbalimbali za hali mbaya, za kutishia maisha kwa seli. Athari zenye mkazo, na za uharibifu kutoka nje zinaweza kuwa tofauti sana, lakini zinazoongoza kwa lahaja sawa. Kutokana na HSP, seli huendelea kuishi chini ya ushawishi wa sababu za fujo.
Inajulikana kuwa HSPs zimegawanywa katika familia tatu. Kwa kuongeza, wanasayansi wamegundua kuwa kuna antibodies kwa protini ya mshtuko wa joto. Mgawanyiko katika vikundi vya HSP hufanywa kwa kuzingatia uzito wa Masi. Makundi matatu: 25, 70, 90 kDa. Ikiwa kuna seli ya kawaida ya kufanya kazi katika kiumbe hai, basi ndani yake hakika kutakuwa na protini mbalimbali zilizochanganywa na kila mmoja, sawa kabisa. Shukrani kwa HSP, protini zilizobadilishwa, pamoja na zile zilizokunjwa vibaya, zinaweza kuwa suluhisho tena. Hata hivyo, pamoja na chaguo hili la kukokotoa, kuna zingine.
Tunachojua na kile tunachokisia
Hadi sasa, protini ya mshtuko wa joto ya chlamydia, pamoja na HSP zingine, haijachunguzwa kikamilifu. Kwa kweli, kuna vikundi kadhaa vya protini ambazo wanasayansi wana idadi kubwa ya data, na kuna zile ambazo bado hazijaeleweka. Lakini sasa sayansi imefikia kiwango ambacho ujuzi utaturuhusu kusema kwamba katika oncology, protini ya mshtuko wa joto inaweza kuwa chombo muhimu sana kushinda moja ya magonjwa ya kutisha ya karne yetu - saratani.
Wanasayansi wana kiwango kikubwa zaidi cha data kwenye HSP Hsp70, ambayo inaweza kushikamana na protini, mkusanyiko, changamano mbalimbali,hata na zisizo za kawaida. Baada ya muda, kutolewa hutokea, ikifuatana na uunganisho wa ATP. Hii inamaanisha kuwa suluhisho linaonekana tena kwenye seli, na protini ambazo zimepitia mchakato usio sahihi wa kukunja zinaweza kufanyiwa operesheni hii tena. Hydrolysis, ATP binding ndizo njia zilizowezesha hili.
Anomalies na kanuni
Ni vigumu kukadiria kupita kiasi jukumu la protini za mshtuko wa joto kwa viumbe hai. Kiini chochote daima kina protini zisizo za kawaida, ambazo mkusanyiko wake unaweza kuongezeka ikiwa kuna mahitaji ya nje ya hili. Hadithi ya kawaida ni overheating au maambukizi. Hii ina maana kwamba ili kuendelea na maisha ya seli, ni muhimu kuzalisha kiasi kikubwa cha HSP. Utaratibu wa uandishi umeanzishwa, ambao huanzisha uzalishaji wa protini, kiini hubadilika kwa hali zinazobadilika na huendelea kufanya kazi. Walakini, pamoja na mifumo inayojulikana tayari, mengi bado yatagunduliwa. Hasa, kingamwili kwa protini ya mshtuko wa joto ya klamidia ni uwanja mkubwa sana kwa shughuli za wanasayansi.
HSP, wakati msururu wa polipeptidi unapoongezeka, na kujikuta katika hali zinazofanya iwezekane kuingia katika uhusiano nayo, epuka mkusanyiko na uharibifu usio maalum. Badala yake, kukunja hutokea kawaida, na waandaji wanaohitajika wanaohusika katika mchakato. Hsp70 inahitajika zaidi kwa kufunua minyororo ya polipeptidi kwa ushiriki wa ATP. Kwa HSP, inawezekana kufikia kwamba maeneo yasiyo ya polar pia yanaathiriwa na vimeng'enya.
HTS na dawa
Nchini Urusi, wanasayansi wa FMBA waliweza kuunda dawa mpya kwa kutumia protini ya mshtuko wa joto ili kuitengeneza. Tiba ya saratani, iliyotolewa na wanasayansi, tayari imepitisha mtihani wa awali wa panya wa majaribio walioathiriwa na sarcoma na melanoma. Majaribio haya yalituruhusu kusema kwa ujasiri kwamba hatua muhimu imepigwa katika vita dhidi ya saratani.
Wanasayansi walipendekeza na waliweza kuthibitisha kuwa protini ya mshtuko wa joto ni dawa, au tuseme, inaweza kuwa msingi wa dawa inayofaa, haswa kutokana na ukweli kwamba molekuli hizi huundwa katika hali za mkazo. Kwa kuwa awali huzalishwa na mwili ili kuhakikisha uhai wa seli, imependekezwa kuwa, pamoja na mchanganyiko unaofaa na dawa nyingine, hata uvimbe unaweza kupigwa vita.
HSP husaidia dawa kutambua chembechembe zenye ugonjwa kwenye mwili mgonjwa na kukabiliana na kutokuwa sahihi kwa DNA ndani yake. Inatarajiwa kwamba dawa mpya itakuwa na ufanisi sawa kwa aina yoyote ya magonjwa mabaya. Inaonekana kama hadithi ya hadithi, lakini madaktari huenda mbali zaidi - wanadhani kuwa tiba itapatikana katika hatua yoyote. Kubali, protini kama hiyo ya mshtuko wa joto kutoka kwa saratani, inapofaulu vipimo vyote na kuthibitisha kutegemewa kwake, itakuwa nyenzo muhimu sana kwa ustaarabu wa binadamu.
Chunguza na utibu
Taarifa ya kina zaidi kuhusu tumaini la dawa ya kisasa ilitolewa na Dk. Simbirtsev, mmoja wa wale waliofanya kazi katika uundaji wa dawa hiyo. Kutoka kwa mahojiano yakemtu anaweza kuelewa kwa mantiki gani wanasayansi walijenga dawa na jinsi inapaswa kuleta ufanisi. Kwa kuongeza, hitimisho linaweza kutolewa ikiwa protini ya mshtuko wa joto tayari imefaulu majaribio ya kimatibabu au bado iko mbele.
Kama ilivyotajwa hapo awali, ikiwa mwili haupati hali zenye mkazo, basi utayarishaji wa BS hufanyika kwa ujazo mdogo sana, lakini huongezeka sana na mabadiliko ya ushawishi wa nje. Wakati huo huo, mwili wa kawaida wa mwanadamu hauwezi kutoa kiasi kama hicho cha HSP ambacho kitasaidia kushinda neoplasm mbaya inayojitokeza. "Ni nini kitatokea ikiwa HTS itatambulishwa kutoka nje?" – wanasayansi walifikiri na kufanya wazo hili kuwa msingi wa utafiti.
Hii inapaswa kufanya kazi vipi?
Ili kuunda dawa mpya, wanasayansi katika maabara waliunda upya kila kitu kinachohitajika ili chembe hai kuanza kutoa HSP. Kwa hili, jeni la kibinadamu lilipatikana, ambalo lilipata cloning kwa kutumia vifaa vya hivi karibuni. Bakteria zilizochunguzwa katika maabara zimebadilika hadi zilipoanza kutokeza protini hiyo iliyotamaniwa sana na wanasayansi.
Wanasayansi, kulingana na maelezo yaliyopatikana wakati wa utafiti, walifanya hitimisho kuhusu athari ya HSP kwenye mwili wa binadamu. Ili kufanya hivyo, ilikuwa ni lazima kuandaa uchambuzi wa diffraction ya X-ray ya protini. Si rahisi hata kidogo kufanya hivi: tulilazimika kutuma sampuli kwenye mzunguko wa sayari yetu. Hii ni kutokana na ukweli kwamba hali ya kidunia haifai kwa maendeleo sahihi, sare ya fuwele. Na hapa ni cosmichali huruhusu kupata fuwele hizo ambazo zilihitajika na wanasayansi. Baada ya kurudi kwenye sayari yao ya nyumbani, sampuli za majaribio ziligawanywa kati ya wanasayansi wa Kijapani na Kirusi, ambao walichukua uchambuzi wao, kama wanasema, bila kupoteza sekunde.
Na walipata nini?
Huku kazi katika upande huu bado inaendelea. Mwakilishi wa kikundi cha wanasayansi alisema kwamba inawezekana kuanzisha hasa: hakuna uhusiano kamili kati ya molekuli ya HSP na chombo au tishu za kiumbe hai. Na hiyo inazungumza juu ya uchangamano. Hii inamaanisha kwamba ikiwa protini ya mshtuko wa joto itapatikana katika dawa, itakuwa tiba mara moja kwa idadi kubwa ya magonjwa - haijalishi ni chombo gani kilichoathiriwa na neoplasm mbaya, inaweza kuponywa.
Hapo awali, wanasayansi walitengeneza dawa hiyo katika hali ya kimiminika - inadungwa kwa majaribio. Panya na panya walichukuliwa kama vielelezo vya kwanza vya kujaribu bidhaa. Iliwezekana kutambua kesi za tiba katika hatua za mwanzo na za mwisho za maendeleo ya ugonjwa huo. Hatua ya sasa inaitwa majaribio ya kliniki. Wanasayansi wanakadiria muda wa kukamilika kwake angalau mwaka. Baada ya hapo, ni wakati wa majaribio ya kliniki. Kwenye soko, dawa mpya, labda panacea, itapatikana katika miaka mingine 3-4. Hata hivyo, kulingana na wanasayansi, haya yote ni halisi ikiwa tu mradi utapata ufadhili.
Kusubiri au kutokusubiri?
Bila shaka, ahadi za madaktari zinaonekana kuvutia, lakini wakati huo huo husababisha kutoaminiana. Mwanadamu ameugua saratani kwa muda gani, ni wahasiriwa wangapiugonjwa huu umekuwa katika miongo michache iliyopita, na hapa wanaahidi sio tu dawa ya ufanisi, lakini panacea halisi - kutoka kwa aina yoyote, wakati wowote. Unawezaje kuamini hili? Na mbaya zaidi kuliko hiyo - kuamini, lakini sio kungoja, au kungoja, lakini inageuka kuwa dawa sio nzuri kama inavyotarajiwa, kama ilivyoahidiwa.
Utengenezaji wa dawa ni mbinu ya uhandisi jeni, yaani, taaluma ya juu zaidi ya kitiba kama sayansi. Hii inamaanisha kuwa kwa mafanikio yanayofaa, matokeo yanapaswa kuwa ya kuvutia. Walakini, hii pia inamaanisha kuwa mchakato huo ni ghali sana. Kama sheria, wawekezaji wako tayari kuwekeza pesa nyingi katika miradi ya kuahidi, lakini wakati mada ni ya hali ya juu sana, shinikizo ni kubwa, na wakati uliowekwa ni wazi, hatari hupimwa kama kubwa. Huu sasa ni utabiri wa matumaini kwa miaka 3-4, lakini wataalamu wote kwenye soko wanafahamu vyema ni mara ngapi kipindi cha muda huongezeka hadi miongo.
Inashangaza, haiaminiki…au ni hivyo?
Bioteknolojia ni eneo ambalo halieleweki kwa watu wa kawaida. Kwa hiyo, tunaweza tu kutumaini maneno "mafanikio ya majaribio ya preclinical." Jina la kazi la madawa ya kulevya lilikuwa "Protini ya mshtuko wa joto". Hata hivyo, HSP ni sehemu kuu tu ya madawa ya kulevya, ambayo inaahidi kuwa mafanikio katika soko la dawa za kupambana na kansa. Mbali na hayo, utungaji unatarajiwa kujumuisha idadi ya vitu muhimu, ambayo itakuwa dhamana ya ufanisi wa bidhaa. Na yote haya yaliwezekana kutokana na ukweli kwamba tafiti za hivi karibuni za HSPilionyesha kuwa molekuli sio tu inasaidia kulinda seli zilizo hai kutokana na uharibifu, lakini pia ni aina ya "kidole cha kuashiria" kwa mfumo wa kinga, kusaidia kutambua ni seli gani zinazoathiriwa na tumor na ambazo sio. Kwa ufupi, HSP inapoonekana katika mkusanyiko wa juu vya kutosha mwilini, wanasayansi wanatumai kwamba mwitikio wa kinga utaharibu chembe chembe zenye ugonjwa.
Tumaini na subiri
Kwa muhtasari, tunaweza kusema kwamba jambo jipya dhidi ya uvimbe linatokana na ukweli kwamba mwili wenyewe una dawa ambayo inaweza kuharibu neoplasm, ni kwamba kwa asili ni dhaifu. Mkusanyiko ni mdogo sana kwamba mtu hawezi hata ndoto ya athari yoyote ya matibabu. Wakati huo huo, HSP ziko kwa sehemu katika seli ambazo haziathiriwa na tumor, na molekuli "haitaondoka" popote kutoka kwao. Kwa hiyo, ni muhimu kusambaza dutu muhimu kutoka nje - ili inathiri moja kwa moja vipengele vilivyoathirika. Kwa njia, wakati wanasayansi wanadhani kwamba madawa ya kulevya hayatakuwa na madhara - na hii ni pamoja na utendaji wa juu kama huo! Na wanaelezea "uchawi" huu kwa ukweli kwamba tafiti zimeonyesha kuwa hakuna sumu. Hata hivyo, hitimisho la mwisho litafanywa majaribio ya kliniki yatakapokamilika, ambayo yatahitaji angalau mwaka mmoja.
