Als de temperatuur stijgt, reageert het levende organisme hierop door eigenaardige verbindingen te produceren die "heatshock-eiwitten" worden genoemd. Zo reageert een mens, zo reageert een kat, zo reageert elk wezen, want het bestaat uit levende cellen. Niet alleen de temperatuurstijging veroorzaakt echter de synthese van het hitteschokeiwit van chlamydia en andere soorten. Ernstige stress veroorzaakt vaak situaties.
Algemene informatie
Omdat heat shock-eiwitten alleen in specifieke situaties door het lichaam worden geproduceerd, hebben ze een aantal verschillen met normaal geproduceerde verbindingen. De periode van hun vorming wordt gekenmerkt door remming van de expressie van de belangrijkste eiwitpool, die een belangrijke rol speelt in het metabolisme.
HSP-70 eukaryoten, DnaK-prokaryoten zijn een familie waarin wetenschappers heat shock-eiwitten hebben gecombineerd die belangrijk zijn voor overleving op cellulair niveau. Dit betekent dat dankzij dergelijke verbindingen de cel kan blijven functioneren, zelfs in een situatie waarin stress, hitte en een agressieve omgeving zich hiertegen verzetten. Eiwitten van deze familie kunnen echter ook deelnemen aan processen die plaatsvinden onder normale omstandigheden.
Biologie op microscopisch niveau
Als de domeinen 100% identiek zijn, dan zijn eukaryoten, prokaryoten meerdan 50% homoloog. Wetenschappers hebben bewezen dat in de natuur, van alle eiwitgroepen, 70 kDa HSP een van de meest conservatieve is. In 1988 en 1993 zijn hier studies aan gewijd. Vermoedelijk kan het fenomeen worden verklaard door de chaperonne-functionaliteit die inherent is aan heat shock-eiwitten in intracellulaire mechanismen.
Hoe werkt het?
Als we eukaryoten beschouwen, dan worden HSP-genen geïnduceerd onder invloed van hitteschok. Als een cel ontsnapt aan stressvolle omstandigheden, dan zijn de factoren aanwezig in de kern, het cytoplasma als monomeren. Deze verbinding heeft geen DNA-bindende activiteit.
In stressvolle omstandigheden gedraagt de cel zich als volgt: Hsp70 wordt afgesplitst, wat de productie van gedenatureerde eiwitten initieert. HSP vormt trimeren, de activiteit verandert van karakter en tast het DNA aan, wat uiteindelijk leidt tot ophoping van componenten in de celkern. Het proces gaat gepaard met een meervoudige toename van chaperonnetranscriptie. Natuurlijk gaat de situatie die dit veroorzaakte met de tijd voorbij en tegen de tijd dat dit gebeurt, kan Hsp70 weer worden opgenomen in HSP. De activiteit geassocieerd met DNA vervaagt, de cel blijft werken alsof er niets is gebeurd. Deze opeenvolging van gebeurtenissen werd al in 1993 onthuld in onderzoeken naar HSP uitgevoerd door Morimoto. Als het organisme wordt aangetast door bacteriën, kunnen HSP's zich concentreren op het synovium.
Waarom en waarom?
Wetenschappers hebben ontdekt dat HSP's worden gevormd als gevolg van:de invloed van allerlei negatieve, levensbedreigende situaties voor de cel. Stressvolle, schadelijke invloeden van buitenaf kunnen zeer divers zijn, maar leiden tot dezelfde variant. Door HSP overleeft de cel onder invloed van agressieve factoren.
Het is bekend dat HSP's zijn onderverdeeld in drie families. Daarnaast hebben wetenschappers ontdekt dat er antistoffen zijn tegen het heat shock-eiwit. Bij de indeling in HSP-groepen wordt rekening gehouden met het molecuulgewicht. Drie categorieën: 25, 70, 90 kDa. Als er een normaal functionerende cel in een levend organisme is, dan zullen er binnenin zeker verschillende eiwitten met elkaar vermengd zijn, vrij gelijkaardig. Dankzij HSP kunnen zowel gedenatureerde als verkeerd gevouwen eiwitten weer een oplossing worden. Naast deze functie zijn er echter nog enkele andere.
Wat we weten en wat we raden
Tot nu toe is het hitteschok-eiwit van chlamydia, evenals andere HSP's, niet volledig onderzocht. Natuurlijk zijn er groepen eiwitten waarover wetenschappers vrij veel gegevens hebben, en er zijn er die nog onder de knie moeten worden. Maar nu heeft de wetenschap een niveau bereikt waarop kennis ons in staat zal stellen te zeggen dat in de oncologie heat shock-eiwit een echt nuttig hulpmiddel kan zijn om een van de meest verschrikkelijke ziekten van onze eeuw te verslaan: kanker.
Wetenschappers hebben de grootste hoeveelheid gegevens over HSP Hsp70, die kan binden aan verschillende eiwitten, aggregaten, complexen,zelfs met abnormale. Na verloop van tijd vindt afgifte plaats, vergezeld van de verbinding van ATP. Dit betekent dat er weer een oplossing in de cel verschijnt en eiwitten die een verkeerd vouwproces hebben ondergaan, opnieuw aan deze bewerking kunnen worden onderworpen. Hydrolyse, ATP-binding zijn de mechanismen die dit mogelijk hebben gemaakt.
Anomalieën en normen
Het is moeilijk om de rol van heat shock-eiwitten voor levende organismen te overschatten. Elke cel bevat altijd abnormale eiwitten, waarvan de concentratie kan toenemen als daar externe voorwaarden voor zijn. Een typisch verhaal is oververhitting of infectie. Dit betekent dat het, om de levensduur van de cel voort te zetten, dringend is om een grotere hoeveelheid HSP te genereren. Het transcriptiemechanisme wordt geactiveerd, waardoor de aanmaak van eiwitten in gang wordt gezet, de cel zich aanpast aan veranderende omstandigheden en blijft functioneren. Naast de reeds bekende mechanismen moet er echter nog veel worden ontdekt. Vooral antilichamen tegen het heat shock-eiwit van chlamydia zijn zo'n vrij groot gebied voor de activiteit van wetenschappers.
HSP, wanneer de polypeptideketen toeneemt en ze zich in omstandigheden bevinden die het mogelijk maken om er een relatie mee aan te gaan, vermijd dan niet-specifieke aggregatie en afbraak. In plaats daarvan vindt het vouwen normaal plaats, met de nodige begeleiders bij het proces. Hsp70 is bovendien vereist voor het ontvouwen van polypeptideketens met de deelname van ATP. Met HSP is het mogelijk om te bereiken dat niet-polaire gebieden ook worden beïnvloed door enzymen.
HTS en medicijnen
In Rusland waren FMBA-wetenschappers in staat om een nieuw medicijn te maken door hitteschokeiwit te gebruiken om het te bouwen. De remedie voor kanker, gepresenteerd door wetenschappers, heeft de eerste test op experimentele knaagdieren die zijn aangetast door sarcomen en melanomen al doorstaan. Dankzij deze experimenten konden we vol vertrouwen zeggen dat er een belangrijke stap voorwaarts is gezet in de strijd tegen oncologie.
Wetenschappers suggereerden en konden bewijzen dat heat shock-eiwit een medicijn is, of beter gezegd, de basis kan worden voor een effectief medicijn, grotendeels vanwege het feit dat deze moleculen worden gevormd in stressvolle situaties. Omdat ze oorspronkelijk door het lichaam worden geproduceerd om de overleving van cellen te verzekeren, is gesuggereerd dat, met de juiste combinatie met andere medicijnen, zelfs een tumor kan worden bestreden.
HSP helpt het medicijn om zieke cellen in een ziek lichaam op te sporen en om te gaan met de onjuistheid van het DNA daarin. Verwacht wordt dat het nieuwe medicijn even effectief zal zijn voor elk subtype van kwaadaardige ziekten. Het klinkt als een sprookje, maar artsen gaan nog verder - ze gaan ervan uit dat er in elk stadium een remedie beschikbaar zal zijn. Mee eens, zo'n hitteschok-eiwit van kanker, wanneer het alle tests doorstaat en zijn betrouwbaarheid bevestigt, zal een onschatbare aanwinst worden voor de menselijke beschaving.
Diagnose en behandel
De meest gedetailleerde informatie over de hoop op de moderne geneeskunde werd gegeven door Dr. Simbirtsev, een van degenen die aan de creatie van het medicijn heeft gewerkt. Uit zijn interviewmen kan begrijpen door welke logica wetenschappers het medicijn hebben gebouwd en hoe het efficiëntie zou moeten brengen. Bovendien kunnen er conclusies worden getrokken of het heat shock-eiwit al klinische proeven heeft doorstaan of nog voorop staat.
Zoals eerder vermeld, als het lichaam geen stressvolle omstandigheden ervaart, vindt de productie van BS plaats in een uitzonderlijk klein volume, maar het neemt aanzienlijk toe met een verandering in externe invloeden. Tegelijkertijd is een normaal menselijk lichaam niet in staat om een dergelijke hoeveelheid HSP te produceren die zou helpen het opkomende kwaadaardige neoplasma te verslaan. "Wat gebeurt er als HTS van buitenaf wordt ingevoerd?" – de wetenschappers dachten en maakten van dit idee de basis voor de studie.
Hoe zou dit moeten werken?
Om een nieuw medicijn te maken, hebben wetenschappers in het laboratorium alles nagemaakt wat nodig is om levende cellen HSP te laten produceren. Hiervoor werd een humaan gen verkregen, dat met de nieuwste apparatuur is gekloond. Bacteriën die in laboratoria worden bestudeerd, zijn veranderd totdat ze zelfstandig het eiwit begonnen te produceren dat zo begeerd is door wetenschappers.
Wetenschappers hebben op basis van de informatie verkregen tijdens het onderzoek conclusies getrokken over het effect van HSP op het menselijk lichaam. Om dit te doen, was het nodig om een röntgendiffractie-analyse van het eiwit te organiseren. Het is helemaal niet eenvoudig om dit te doen: we moesten monsters de baan van onze planeet in sturen. Dit komt doordat de aardse omstandigheden niet geschikt zijn voor een juiste, uniforme ontwikkeling van kristallen. En hier zijn de kosmischeomstandigheden maken het mogelijk precies die kristallen te verkrijgen die wetenschappers nodig hadden. Bij hun terugkeer naar hun thuisplaneet werden de experimentele monsters verdeeld tussen Japanse en Russische wetenschappers, die, zoals ze zeggen, hun analyse begonnen zonder ook maar een seconde te verspillen.
En wat hebben ze gevonden?
Terwijl er nog steeds in deze richting wordt gewerkt. Een vertegenwoordiger van de groep wetenschappers zei dat het mogelijk was om precies vast te stellen: er is geen exacte verbinding tussen het HSP-molecuul en het orgaan of weefsel van een levend wezen. En dat spreekt van veelzijdigheid. Dit betekent dat als heat shock-eiwit toepassing vindt in de geneeskunde, het onmiddellijk een wondermiddel zal worden voor een groot aantal ziekten - ongeacht welk orgaan wordt aangetast door een kwaadaardig neoplasma, het kan worden genezen.
Aanvankelijk maakten wetenschappers het medicijn in vloeibare vorm - het wordt in de proefpersonen geïnjecteerd. Ratten en muizen werden als eerste exemplaren genomen om het product te testen. Het was mogelijk om gevallen van genezing te identificeren, zowel in de beginfase als in de late stadia van de ontwikkeling van de ziekte. De huidige fase wordt preklinische proeven genoemd. Wetenschappers schatten de timing van de voltooiing ervan op zijn minst een jaar. Daarna is het tijd voor klinische proeven. Op de markt zal over 3-4 jaar een nieuwe remedie, misschien een wondermiddel, beschikbaar zijn. Volgens wetenschappers is dit alles echter alleen echt als het project financiering vindt.
Wachten of niet wachten?
De beloften van artsen klinken natuurlijk aantrekkelijk, maar wekken tegelijkertijd terecht wantrouwen op. Hoe lang heeft de mensheid al aan kanker geleden, hoeveel slachtoffers hebben er geleden?deze ziekte is de afgelopen decennia geweest, en hier beloven ze niet alleen een effectief medicijn, maar een echt wondermiddel - van welke aard dan ook, op elk moment. Hoe kun je dit geloven? En erger dan dat - geloven, maar niet wachten, of wachten, maar het blijkt dat de remedie helemaal niet zo goed is als verwacht, zoals beloofd.
De ontwikkeling van een medicijn is een techniek van genetische manipulatie, dat wil zeggen, het meest geavanceerde gebied van de geneeskunde als wetenschap. Dit betekent dat met het nodige succes, de resultaten echt indrukwekkend moeten zijn. Dit betekent echter ook dat het proces extreem duur is. Beleggers zijn in de regel bereid aardig wat geld te investeren in kansrijke projecten, maar als het onderwerp zo spraakmakend is, de druk hoog is en het tijdsbestek nogal vaag is, worden de risico's als enorm ingeschat. Dit zijn nu optimistische voorspellingen voor 3-4 jaar, maar alle experts op de markt zijn zich er terdege van bewust hoe vaak het tijdsbestek tot tientallen jaren kruipt.
Geweldig, ongelooflijk…of toch niet?
Biotechnologie is een gebied dat voor de leek gesloten is. Daarom kunnen we alleen maar hopen op de woorden 'het succes van preklinische proeven'. De werknaam van het medicijn was "Heatshock-eiwit". HSP is echter slechts het hoofdbestanddeel van het medicijn, dat een doorbraak belooft op de markt van geneesmiddelen tegen kanker. Daarnaast wordt verwacht dat de samenstelling een aantal nuttige stoffen bevat, wat een garantie zal zijn voor de effectiviteit van het product. En dit alles werd mogelijk dankzij het feit dat de laatste onderzoeken naar HSPtoonde aan dat het molecuul niet alleen helpt om levende cellen te beschermen tegen schade, maar ook een soort "wijsvinger" is voor het immuunsysteem, dat helpt te identificeren welke cellen door de tumor worden aangetast en welke niet. Simpel gezegd, wanneer HSP in een voldoende hoge concentratie in het lichaam verschijnt, hopen wetenschappers dat de immuunrespons de zieke elementen vanzelf zal vernietigen.
Hoop en wacht
Samenvattend kunnen we zeggen dat de nieuwigheid tegen de tumor gebaseerd is op het feit dat het lichaam zelf een remedie heeft die het neoplasma kan vernietigen, alleen is het van nature nogal zwak. De concentratie is zo laag dat men niet eens kan dromen van een therapeutisch effect. Tegelijkertijd bevinden HSP's zich gedeeltelijk in cellen die niet zijn aangetast door een tumor, en het molecuul zal nergens vandaan 'weggaan'. Daarom is het noodzakelijk om een nuttige stof van buitenaf toe te voeren - zodat deze de aangetaste elementen verder rechtstreeks beïnvloedt. Trouwens, terwijl wetenschappers aannemen dat het medicijn niet eens bijwerkingen zal hebben - en dit met zo'n hoge prestatie! En ze verklaren deze "magie" door het feit dat onderzoeken hebben aangetoond dat er geen toxiciteit is. De definitieve conclusies zullen echter worden getrokken wanneer de preklinische proeven ten einde lopen, wat minstens een jaar zal duren.
