ถ้าอุณหภูมิสูงขึ้น สิ่งมีชีวิตจะทำปฏิกิริยากับสิ่งนี้โดยผลิตสารประกอบพิเศษที่เรียกว่า "โปรตีนช็อตจากความร้อน" นี่คือปฏิกิริยาของบุคคล นี่คือปฏิกิริยาของแมว นี่คือปฏิกิริยาของสิ่งมีชีวิตใด ๆ เพราะมันประกอบด้วยเซลล์ที่มีชีวิต อย่างไรก็ตาม ไม่เพียงแต่การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิจะกระตุ้นการสังเคราะห์โปรตีนช็อกจากความร้อนของหนองในเทียมและสปีชีส์อื่นๆ ความเครียดที่รุนแรงมักกระตุ้นให้เกิดสถานการณ์
ข้อมูลทั่วไป
เนื่องจากโปรตีนช็อตจากความร้อนถูกผลิตขึ้นโดยร่างกายในสถานการณ์เฉพาะเท่านั้น จึงมีความแตกต่างจากสารประกอบที่ผลิตตามปกติจำนวนหนึ่ง ระยะเวลาของการก่อตัวของพวกมันนั้นมีลักษณะโดยการยับยั้งการแสดงออกของแหล่งโปรตีนหลักซึ่งมีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญ
HSP-70 ยูคาริโอต DnaK โปรคาริโอตเป็นครอบครัวที่นักวิทยาศาสตร์ได้รวมโปรตีนช็อตจากความร้อนซึ่งมีความสำคัญต่อการอยู่รอดในระดับเซลล์ ซึ่งหมายความว่าต้องขอบคุณสารประกอบดังกล่าว เซลล์สามารถทำงานต่อไปได้แม้ในสถานการณ์ที่ความเครียด ความร้อน และสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าวต่อต้านสิ่งนี้ อย่างไรก็ตาม โปรตีนในตระกูลนี้สามารถมีส่วนร่วมในกระบวนการที่เกิดขึ้นภายใต้สภาวะปกติได้
ชีววิทยาในระดับจุลภาค
ถ้าโดเมนเหมือนกัน 100% ยูคาริโอต โปรคาริโอตก็มากกว่าคล้ายคลึงกันมากกว่า 50% นักวิทยาศาสตร์ได้พิสูจน์แล้วว่าโดยธรรมชาติแล้ว ในบรรดากลุ่มโปรตีนทั้งหมด HSP 70 kDa เป็นหนึ่งในกลุ่มโปรตีนที่อนุรักษ์นิยมมากที่สุด การศึกษาที่อุทิศให้กับสิ่งนี้ได้ดำเนินการในปี 2531 และ 2536 สันนิษฐานได้ว่าปรากฏการณ์นี้สามารถอธิบายได้ผ่านการทำงานของพี่เลี้ยงที่มีอยู่ในโปรตีนช็อตด้วยความร้อนในกลไกภายในเซลล์
มันทำงานยังไง
หากเราพิจารณาถึงยูคาริโอต ยีน HSP จะถูกเหนี่ยวนำภายใต้อิทธิพลของความร้อนช็อก หากบางเซลล์หลุดพ้นจากสภาวะเครียด ปัจจัยก็มีอยู่ในนิวเคลียส ไซโตพลาสซึมเป็นโมโนเมอร์ สารประกอบนี้ไม่มีกิจกรรมการจับดีเอ็นเอ
เมื่อเผชิญกับสภาวะตึงเครียด เซลล์จะมีพฤติกรรมดังนี้: Hsp70 ถูกตัดออก ซึ่งจะเริ่มการผลิตโปรตีนที่ทำให้เสียสภาพ HSP ก่อตัวเป็น trimers กิจกรรมจะเปลี่ยนลักษณะและส่งผลต่อ DNA ซึ่งในที่สุดจะนำไปสู่การสะสมของส่วนประกอบในนิวเคลียสของเซลล์ กระบวนการนี้มาพร้อมกับการถอดความพี่เลี้ยงเพิ่มขึ้นหลายเท่า แน่นอน สถานการณ์ที่กระตุ้นสิ่งนี้ผ่านไปตามกาลเวลา และเมื่อถึงเวลานี้ Hsp70 สามารถรวม HSP อีกครั้งใน HSP ได้ กิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับ DNA จางหายไป เซลล์ยังคงทำงานราวกับว่าไม่มีอะไรเกิดขึ้น ลำดับเหตุการณ์นี้ถูกเปิดเผยเมื่อต้นปี 1993 ในการศึกษาเกี่ยวกับ HSP ที่ดำเนินการโดย Morimoto หากสิ่งมีชีวิตได้รับผลกระทบจากแบคทีเรีย HSP ก็สามารถมีสมาธิกับไขข้อได้
ทำไมและทำไม
นักวิทยาศาสตร์พบว่า HSP เกิดจากการที่อิทธิพลของสถานการณ์เชิงลบที่คุกคามถึงชีวิตที่หลากหลายสำหรับเซลล์ อิทธิพลที่สร้างความเครียดและสร้างความเสียหายจากภายนอกอาจมีความหลากหลายอย่างมาก แต่นำไปสู่รูปแบบเดียวกัน เนื่องจาก HSP เซลล์จึงอยู่รอดได้ภายใต้อิทธิพลของปัจจัยที่ก้าวร้าว
เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่า HSP แบ่งออกเป็นสามตระกูล นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังพบว่ามีแอนติบอดีต่อโปรตีนช็อตด้วยความร้อน การแบ่งกลุ่ม HSP พิจารณาจากน้ำหนักโมเลกุล สามประเภท: 25, 70, 90 kDa หากมีเซลล์ที่ทำงานได้ตามปกติในสิ่งมีชีวิต ข้างในนั้นก็จะมีโปรตีนหลายชนิดผสมกันซึ่งค่อนข้างคล้ายกัน ต้องขอบคุณ HSP ที่ทำให้โปรตีนที่เสียสภาพเช่นเดียวกับโปรตีนที่ถูกพับไม่ถูกต้อง สามารถกลายเป็นวิธีแก้ปัญหาได้อีกครั้ง อย่างไรก็ตาม นอกจากฟังก์ชันนี้แล้ว ยังมีฟังก์ชันอื่นๆ อีกบ้าง
สิ่งที่เรารู้และสิ่งที่เราเดา
จนถึงขณะนี้ โปรตีนช็อตจากความร้อนของหนองในเทียมและ HSP อื่นๆ ยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างครบถ้วน แน่นอนว่า มีโปรตีนบางกลุ่มที่นักวิทยาศาสตร์มีข้อมูลค่อนข้างมาก และยังมีโปรตีนบางกลุ่มที่ยังต้องทำความเข้าใจ แต่ตอนนี้ วิทยาศาสตร์ได้มาถึงระดับที่ความรู้จะทำให้เราสามารถพูดได้ว่าในด้านเนื้องอกวิทยา โปรตีนช็อตจากความร้อนสามารถเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์จริงๆ ในการเอาชนะโรคร้ายแรงที่สุดชนิดหนึ่งในศตวรรษของเรา นั่นคือ มะเร็ง
นักวิทยาศาสตร์มีข้อมูลจำนวนมากที่สุดบน HSP Hsp70 ซึ่งสามารถจับกับโปรตีน มวลรวม สารเชิงซ้อนต่างๆแม้จะมีสิ่งผิดปกติ เมื่อเวลาผ่านไป การปล่อยจะเกิดขึ้นพร้อมกับการเชื่อมต่อของ ATP ซึ่งหมายความว่าสารละลายปรากฏขึ้นอีกครั้งในเซลล์ และโปรตีนที่ผ่านกระบวนการพับที่ไม่ถูกต้องอาจถูกดำเนินการนี้อีกครั้ง ไฮโดรไลซิส การจับ ATP เป็นกลไกที่ทำให้สิ่งนี้เป็นไปได้
ความผิดปกติและบรรทัดฐาน
เป็นการยากที่จะประเมินค่าสูงไปเกี่ยวกับบทบาทของโปรตีนช็อกจากความร้อนสำหรับสิ่งมีชีวิต เซลล์ใด ๆ มักจะมีโปรตีนผิดปกติซึ่งความเข้มข้นสามารถเพิ่มขึ้นได้หากมีข้อกำหนดเบื้องต้นภายนอกสำหรับสิ่งนี้ เรื่องทั่วไปคือความร้อนสูงเกินไปหรือการติดเชื้อ ซึ่งหมายความว่าเพื่อให้เซลล์มีอายุต่อไป จำเป็นต้องสร้าง HSP ในปริมาณที่มากขึ้นอย่างเร่งด่วน กลไกการถอดรหัสถูกเปิดใช้งาน ซึ่งเริ่มการผลิตโปรตีน เซลล์จะปรับให้เข้ากับสภาวะที่เปลี่ยนแปลงและยังคงทำงานต่อไป อย่างไรก็ตาม พร้อมกับกลไกต่างๆ ที่ทราบกันดีอยู่แล้ว ยังมีอีกมากที่รอการค้นพบ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แอนติบอดีต่อโปรตีนช็อกจากความร้อนของหนองในเทียมนั้นเป็นสนามที่ค่อนข้างใหญ่สำหรับกิจกรรมของนักวิทยาศาสตร์
HSP เมื่อสายโซ่โพลีเปปไทด์เพิ่มขึ้น และพวกเขาพบว่าตัวเองอยู่ในสภาวะที่ทำให้เป็นไปได้ที่จะเข้าสู่ความสัมพันธ์กับมันได้ ให้หลีกเลี่ยงการรวมกลุ่มและการเสื่อมสภาพที่ไม่จำเพาะเจาะจง แต่การพับจะเกิดขึ้นตามปกติ โดยมีพี่เลี้ยงที่จำเป็นเข้ามาเกี่ยวข้องในกระบวนการนี้ จำเป็นต้องใช้ Hsp70 เพิ่มเติมสำหรับการคลายสายโซ่โพลีเปปไทด์ด้วยการมีส่วนร่วมของ ATP ด้วย HSP เป็นไปได้ที่บริเวณที่ไม่มีขั้วจะได้รับผลกระทบจากเอนไซม์เช่นกัน
HTS และยา
ในรัสเซีย นักวิทยาศาสตร์ของ FMBA สามารถสร้างยาตัวใหม่ได้โดยใช้โปรตีนช็อตความร้อนเพื่อสร้างยา การรักษาโรคมะเร็งที่นำเสนอโดยนักวิทยาศาสตร์ได้ผ่านการทดสอบเบื้องต้นกับหนูทดลองที่ได้รับผลกระทบจากซาร์โคมาและเมลาโนมา การทดลองเหล่านี้ทำให้เราพูดได้อย่างมั่นใจว่ามีความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการต่อสู้กับเนื้องอกวิทยา
นักวิทยาศาสตร์แนะนำและสามารถพิสูจน์ได้ว่าโปรตีนช็อตจากความร้อนเป็นยา หรืออาจกลายเป็นยาพื้นฐานสำหรับยาที่มีประสิทธิภาพได้ ส่วนใหญ่เนื่องมาจากข้อเท็จจริงที่ว่าโมเลกุลเหล่านี้ก่อตัวขึ้นในสถานการณ์ที่ตึงเครียด เนื่องจากในขั้นต้นร่างกายผลิตขึ้นเพื่อให้เซลล์อยู่รอด จึงมีการแนะนำว่าสามารถต่อสู้กับเนื้องอกได้ด้วยการผสมผสานที่เหมาะสมกับยาอื่น ๆ แม้กระทั่งเนื้องอก
HSP ช่วยให้ยาตรวจหาเซลล์ที่เป็นโรคในร่างกายที่ป่วยและรับมือกับความไม่ถูกต้องของ DNA ในตัวเซลล์ เป็นที่คาดหวังว่ายาตัวใหม่จะมีประสิทธิภาพเท่าเทียมกันสำหรับชนิดย่อยของโรคมะเร็ง ดูเหมือนเทพนิยาย แต่แพทย์ไปไกลกว่านั้น - พวกเขาคิดว่าการรักษาจะมีให้ในทุกขั้นตอนอย่างแน่นอน เห็นด้วย โปรตีนช็อตด้วยความร้อนจากมะเร็ง เมื่อผ่านการทดสอบทั้งหมดและยืนยันความน่าเชื่อถือ จะกลายเป็นทรัพย์สินอันล้ำค่าสำหรับอารยธรรมมนุษย์
วินิจฉัยและรักษา
ข้อมูลโดยละเอียดที่สุดเกี่ยวกับความหวังของยาแผนปัจจุบันคือ Dr. Simbirtsev คนหนึ่งที่ทำงานเกี่ยวกับการสร้างยา จากบทสัมภาษณ์เราสามารถเข้าใจได้จากสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ลอจิกสร้างยาขึ้นมาและวิธีที่ยาควรนำมาซึ่งประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังสามารถสรุปได้ว่าโปรตีนช็อตจากความร้อนได้ผ่านการทดลองทางคลินิกแล้วหรือยังคงดำเนินต่อไป
ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ หากร่างกายไม่มีสภาวะตึงเครียด การผลิต BS จะเกิดขึ้นในปริมาณที่น้อยเป็นพิเศษ แต่จะเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงอิทธิพลภายนอก ในเวลาเดียวกัน ร่างกายมนุษย์ปกติไม่สามารถผลิต HSP ในปริมาณที่จะช่วยเอาชนะเนื้องอกร้ายที่เกิดขึ้นใหม่ได้ "จะเกิดอะไรขึ้นหากมีการแนะนำ HTS จากภายนอก" – นักวิทยาศาสตร์คิดและทำให้แนวคิดนี้เป็นพื้นฐานสำหรับการศึกษา
มันทำงานยังไง
ในการสร้างยาตัวใหม่ นักวิทยาศาสตร์ในห้องทดลองได้สร้างทุกสิ่งที่จำเป็นสำหรับเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเพื่อเริ่มผลิต HSP ด้วยเหตุนี้จึงได้ยีนมนุษย์ซึ่งได้รับการโคลนโดยใช้อุปกรณ์ล่าสุด แบคทีเรียที่ศึกษาในห้องปฏิบัติการได้เปลี่ยนแปลงไปจนกระทั่งเริ่มผลิตโปรตีนอย่างอิสระตามที่นักวิทยาศาสตร์ต้องการ
นักวิทยาศาสตร์ได้ข้อสรุปเกี่ยวกับผลกระทบของ HSP ต่อร่างกายมนุษย์จากข้อมูลที่ได้รับระหว่างการวิจัย เมื่อต้องการทำเช่นนี้ จำเป็นต้องจัดการวิเคราะห์การเลี้ยวเบนของโปรตีนด้วยรังสีเอกซ์ มันไม่ง่ายเลยที่จะทำเช่นนี้: เราต้องส่งตัวอย่างไปยังวงโคจรของโลกของเรา เนื่องจากสภาพทางโลกไม่เหมาะสำหรับการพัฒนาผลึกที่ถูกต้องและสม่ำเสมอ และนี่คือจักรวาลเงื่อนไขอนุญาตให้ได้รับคริสตัลเหล่านั้นที่นักวิทยาศาสตร์ต้องการอย่างแน่นอน เมื่อกลับมายังดาวเคราะห์บ้านเกิดของพวกเขา ตัวอย่างการทดลองถูกแบ่งระหว่างนักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นและรัสเซีย ซึ่งทำการวิเคราะห์ตามที่พวกเขาพูดโดยไม่เสียเวลาเลย
แล้วเจออะไร
ในขณะที่งานในทิศทางนี้ยังดำเนินการอยู่ ตัวแทนของกลุ่มนักวิทยาศาสตร์กล่าวว่ามันเป็นไปได้ที่จะสร้างอย่างแน่นอน: ไม่มีการเชื่อมต่อที่แน่นอนระหว่างโมเลกุล HSP กับอวัยวะหรือเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิต และนั่นพูดถึงความเก่งกาจ ซึ่งหมายความว่าหากพบว่ามีการประยุกต์ใช้โปรตีนช็อตจากความร้อนในยา มันจะกลายเป็นยาครอบจักรวาลทันทีสำหรับโรคจำนวนมาก - ไม่ว่าอวัยวะใดได้รับผลกระทบจากเนื้องอกร้ายก็สามารถรักษาให้หายขาดได้
ในขั้นต้น นักวิทยาศาสตร์ทำยาในรูปของเหลว - มันถูกฉีดเข้าไปในผู้ทดลอง หนูและหนูทดลองเป็นตัวอย่างแรกในการทดสอบผลิตภัณฑ์ เป็นไปได้ที่จะระบุกรณีการรักษาทั้งในระยะเริ่มต้นและระยะสุดท้ายของการพัฒนาของโรค ขั้นตอนปัจจุบันเรียกว่าการทดลองพรีคลินิก นักวิทยาศาสตร์ประเมินระยะเวลาที่จะแล้วเสร็จอย่างน้อยหนึ่งปี หลังจากนั้นก็ถึงเวลาสำหรับการทดลองทางคลินิก ยาตัวใหม่ซึ่งอาจจะเป็นยาครอบจักรวาลจะออกสู่ตลาดในอีก 3-4 ปี อย่างไรก็ตาม ตามที่นักวิทยาศาสตร์กล่าว ทั้งหมดนี้เป็นจริงก็ต่อเมื่อโครงการพบเงินทุน
จะรอหรือไม่รอ
แน่นอนว่าคำสัญญาของหมอฟังดูน่าดึงดูดใจ แต่ในขณะเดียวกันก็ทำให้เกิดความหวาดระแวง มนุษย์เป็นมะเร็งมานานแค่ไหน เหยื่อกี่รายโรคนี้เกิดขึ้นในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา และที่นี่พวกเขาสัญญาว่าจะไม่เพียงแค่ยาที่มีประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังเป็นยาครอบจักรวาลที่แท้จริง ไม่ว่าจะในเวลาใดก็ตาม คุณจะเชื่อสิ่งนี้ได้อย่างไร? และที่แย่ไปกว่านั้น - เชื่อแต่ไม่รอหรือรอ แต่กลับกลายเป็นว่าการรักษาไม่ได้ดีเท่าที่ควรตามที่สัญญาไว้
การพัฒนายาเป็นเทคนิคทางพันธุวิศวกรรม ซึ่งเป็นสาขาการแพทย์ที่ก้าวหน้าที่สุดในฐานะวิทยาศาสตร์ ซึ่งหมายความว่าด้วยความสำเร็จอันสมควร ผลลัพธ์ควรจะน่าประทับใจจริงๆ อย่างไรก็ตาม นี่ยังหมายความว่ากระบวนการนี้มีราคาแพงมาก ตามกฎแล้ว นักลงทุนเต็มใจที่จะลงทุนด้วยเงินเป็นจำนวนมากในโครงการที่มีแนวโน้มดี แต่เมื่อเนื้อหามีรายละเอียดสูง ความกดดันก็จะสูงและกรอบเวลาค่อนข้างไม่ชัดเจน ความเสี่ยงจะถูกประเมินว่ามีขนาดใหญ่มาก ขณะนี้เป็นการคาดการณ์ในแง่ดีสำหรับ 3-4 ปี แต่ผู้เชี่ยวชาญทั้งหมดในตลาดตระหนักดีว่ากรอบเวลาคืบคลานไปถึงทศวรรษบ่อยเพียงใด
อัศจรรย์ เหลือเชื่อ…ใช่ไหม
เทคโนโลยีชีวภาพเป็นพื้นที่ที่คนทั่วไปไม่เข้าใจ ดังนั้นเราจึงหวังได้เพียงคำว่า "ความสำเร็จของการทดลองพรีคลินิก" ชื่อทางการทำงานของยาคือ "โปรตีนช็อตจากความร้อน" อย่างไรก็ตาม HSP เป็นเพียงส่วนประกอบหลักของยา ซึ่งสัญญาว่าจะเป็นความก้าวหน้าในตลาดของยาต้านมะเร็ง นอกจากนี้ คาดว่าองค์ประกอบจะประกอบด้วยสารที่มีประโยชน์จำนวนหนึ่ง ซึ่งจะรับประกันประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ และทั้งหมดนี้เป็นไปได้เนื่องจากการศึกษาล่าสุดของHSPแสดงให้เห็นว่าโมเลกุลไม่เพียงช่วยปกป้องเซลล์ที่มีชีวิตจากความเสียหาย แต่ยังเป็น "นิ้วชี้" สำหรับระบบภูมิคุ้มกันที่ช่วยระบุว่าเซลล์ใดได้รับผลกระทบจากเนื้องอกและเซลล์ใดไม่ได้รับผลกระทบ พูดง่ายๆ เมื่อ HSP ปรากฏในร่างกายที่มีความเข้มข้นสูงเพียงพอ นักวิทยาศาสตร์หวังว่าการตอบสนองของภูมิคุ้มกันจะทำลายองค์ประกอบที่เป็นโรคได้เอง
หวังว่าจะรอ
โดยสรุปแล้ว เราสามารถพูดได้ว่าความแปลกใหม่ในการต่อต้านเนื้องอกนั้นขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าร่างกายมีวิธีการรักษาที่สามารถทำลายเนื้องอกได้ มันเป็นเพียงว่าโดยธรรมชาติมันค่อนข้างอ่อนแอ ความเข้มข้นต่ำมากจนไม่มีใครฝันถึงผลการรักษาใดๆ ด้วยซ้ำ ในเวลาเดียวกัน HSPs บางส่วนอยู่ในเซลล์ที่ไม่ได้รับผลกระทบจากเนื้องอก และโมเลกุลจะไม่ "ทิ้ง" ไว้ที่ใดจากเซลล์เหล่านี้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องจัดหาสารที่มีประโยชน์จากภายนอก - เพื่อให้มีอิทธิพลโดยตรงต่อองค์ประกอบที่ได้รับผลกระทบ อย่างไรก็ตาม ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์สันนิษฐานว่ายานี้ไม่มีแม้แต่ผลข้างเคียง - และนี่เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูง! และพวกเขาอธิบาย "เวทย์มนตร์" นี้โดยข้อเท็จจริงจากการศึกษาพบว่าไม่มีพิษ อย่างไรก็ตาม ข้อสรุปสุดท้ายจะเกิดขึ้นเมื่อการทดลองใช้พรีคลินิกสิ้นสุดลง ซึ่งต้องใช้เวลาอย่างน้อยหนึ่งปี