Jika suhu naik, organisme hidup bereaksi terhadap ini dengan menghasilkan senyawa aneh yang disebut "protein kejutan panas". Beginilah reaksi seseorang, beginilah reaksi kucing, beginilah reaksi makhluk apa pun, karena ia terdiri dari sel-sel hidup. Namun, tidak hanya kenaikan suhu yang memicu sintesis protein kejut panas klamidia dan spesies lainnya. Stres berat sering memicu situasi.
Informasi umum
Karena protein kejutan panas diproduksi oleh tubuh hanya dalam situasi tertentu, mereka memiliki sejumlah perbedaan dari senyawa yang diproduksi secara normal. Periode pembentukannya ditandai dengan penghambatan ekspresi kumpulan protein utama, yang memainkan peran penting dalam metabolisme.
HSP-70 eukariota, prokariota DnaK adalah keluarga di mana para ilmuwan telah menggabungkan protein kejutan panas yang penting untuk kelangsungan hidup di tingkat sel. Ini berarti berkat senyawa tersebut, sel dapat terus berfungsi bahkan dalam situasi di mana stres, panas, dan lingkungan yang agresif menolaknya. Namun, protein dari famili ini juga dapat berpartisipasi dalam proses yang terjadi dalam kondisi normal.
Biologi pada tingkat mikroskopis
Jika domainnya 100% identik, maka eukariota, prokariota lebih banyakdari 50% homolog. Para ilmuwan telah membuktikan bahwa di alam, di antara semua kelompok protein, 70 kDa HSP-lah yang paling konservatif. Studi yang ditujukan untuk ini dilakukan pada tahun 1988 dan 1993. Agaknya, fenomena tersebut dapat dijelaskan melalui fungsi pendamping yang melekat pada protein kejutan panas dalam mekanisme intraseluler.
Bagaimana cara kerjanya?
Jika kita mempertimbangkan eukariota, maka gen HSP diinduksi di bawah pengaruh kejutan panas. Jika beberapa sel lolos dari kondisi stres, maka faktor tersebut hadir dalam nukleus, sitoplasma sebagai monomer. Senyawa ini tidak memiliki aktivitas pengikatan DNA.
Mengalami kondisi stres, sel berperilaku sebagai berikut: Hsp70 dibelah, yang memulai produksi protein terdenaturasi. HSP membentuk trimer, aktivitasnya mengubah karakternya dan mempengaruhi DNA, yang akhirnya mengarah pada akumulasi komponen dalam inti sel. Proses ini disertai dengan beberapa peningkatan transkripsi pendamping. Tentu saja, situasi yang memprovokasi ini berlalu seiring waktu, dan pada saat ini terjadi, Hsp70 dapat dimasukkan kembali ke dalam HSP. Aktivitas yang terkait dengan DNA memudar, sel terus bekerja seolah-olah tidak ada yang terjadi. Urutan kejadian ini terungkap pada awal 1993 dalam studi tentang HSP yang dilakukan oleh Morimoto. Jika organisme dipengaruhi oleh bakteri, maka HSPs dapat berkonsentrasi pada sinovium.
Mengapa dan mengapa?
Para ilmuwan telah menemukan bahwa HSP terbentuk sebagai hasil daripengaruh berbagai situasi negatif yang mengancam jiwa bagi sel. Pengaruh stres dan merusak dari luar bisa sangat beragam, tetapi mengarah ke varian yang sama. Karena HSP, sel bertahan di bawah pengaruh faktor agresif.
Diketahui bahwa HSP dibagi menjadi tiga keluarga. Selain itu, para ilmuwan telah menemukan bahwa ada antibodi terhadap protein kejutan panas. Pembagian menjadi kelompok HSP dibuat dengan mempertimbangkan berat molekul. Tiga kategori: 25, 70, 90 kDa. Jika ada sel yang berfungsi normal dalam organisme hidup, maka di dalamnya pasti akan ada berbagai protein yang bercampur satu sama lain, sangat mirip. Berkat HSP, protein yang terdenaturasi, serta yang salah terlipat, dapat menjadi solusi lagi. Namun, selain fungsi ini, ada beberapa fungsi lainnya.
Apa yang kita ketahui dan apa yang kita duga
Hingga saat ini, protein kejut panas klamidia, serta HSP lainnya, belum sepenuhnya dipelajari. Tentu saja, ada beberapa kelompok protein yang datanya cukup banyak dimiliki para ilmuwan, dan ada yang belum dikuasai. Tapi sekarang sains telah mencapai tingkat di mana pengetahuan akan memungkinkan kita untuk mengatakan bahwa dalam onkologi, protein heat shock dapat menjadi alat yang sangat berguna untuk mengalahkan salah satu penyakit paling mengerikan di abad kita - kanker.
Ilmuwan memiliki jumlah data terbesar pada HSP Hsp70, yang dapat mengikat berbagai protein, agregat, kompleks,bahkan dengan yang tidak normal. Seiring waktu, pelepasan terjadi, disertai dengan koneksi ATP. Ini berarti bahwa solusi muncul lagi di dalam sel, dan protein yang telah mengalami proses pelipatan yang salah dapat dikenakan operasi ini lagi. Hidrolisis, pengikatan ATP adalah mekanisme yang memungkinkan hal ini.
Anomali dan norma
Sulit untuk melebih-lebihkan peran protein kejutan panas untuk organisme hidup. Setiap sel selalu mengandung protein abnormal, yang konsentrasinya dapat meningkat jika ada prasyarat eksternal untuk ini. Sebuah cerita yang khas adalah overheating atau infeksi. Ini berarti bahwa untuk melanjutkan kehidupan sel, sangat penting untuk menghasilkan jumlah HSP yang lebih besar. Mekanisme transkripsi diaktifkan, yang memulai produksi protein, sel beradaptasi dengan perubahan kondisi dan terus berfungsi. Namun, seiring dengan mekanisme yang sudah diketahui, masih banyak yang harus ditemukan. Secara khusus, antibodi terhadap protein kejut panas klamidia adalah bidang yang cukup luas untuk aktivitas para ilmuwan.
HSP, ketika rantai polipeptida meningkat, dan mereka berada dalam kondisi yang memungkinkan untuk menjalin hubungan dengannya, hindari agregasi dan degradasi nonspesifik. Sebaliknya, pelipatan terjadi secara normal, dengan pendamping yang diperlukan terlibat dalam proses tersebut. Hsp70 juga diperlukan untuk membuka rantai polipeptida dengan partisipasi ATP. Dengan HSP, dimungkinkan untuk mencapai bahwa daerah non-polar juga dipengaruhi oleh enzim.
HTS dan obat
Di Rusia, ilmuwan FMBA mampu membuat obat baru dengan menggunakan protein kejut panas untuk membuatnya. Obat untuk kanker, yang dipresentasikan oleh para ilmuwan, telah lulus tes awal pada hewan pengerat eksperimental yang terkena sarkoma dan melanoma. Eksperimen ini memungkinkan kami untuk dengan percaya diri mengatakan bahwa langkah maju yang signifikan telah dibuat dalam perang melawan onkologi.
Para ilmuwan menyarankan dan mampu membuktikan bahwa protein kejutan panas adalah obat, atau lebih tepatnya, dapat menjadi dasar untuk obat yang efektif, sebagian besar karena fakta bahwa molekul-molekul ini terbentuk dalam situasi stres. Karena mereka awalnya diproduksi oleh tubuh untuk memastikan kelangsungan hidup sel, telah disarankan bahwa, dengan kombinasi yang tepat dengan obat lain, bahkan tumor dapat dilawan.
HSP membantu obat untuk mendeteksi sel-sel yang sakit dalam tubuh yang sakit dan mengatasi kesalahan DNA di dalamnya. Diharapkan obat baru akan sama efektifnya untuk semua subtipe penyakit ganas. Kedengarannya seperti dongeng, tetapi dokter melangkah lebih jauh - mereka berasumsi bahwa penyembuhan akan tersedia pada tahap apa pun. Setuju, protein kejutan panas dari kanker, ketika melewati semua tes dan memastikan keandalannya, akan menjadi aset yang tak ternilai bagi peradaban manusia.
Diagnosis dan obati
Informasi paling rinci tentang harapan pengobatan modern diberikan oleh Dr. Simbirtsev, salah satu orang yang bekerja dalam pembuatan obat tersebut. Dari wawancaranyaorang dapat memahami dengan logika apa yang dibuat oleh para ilmuwan dari obat itu dan bagaimana obat itu seharusnya membawa efisiensi. Selain itu, dapat ditarik kesimpulan apakah heat shock protein sudah lolos uji klinis atau masih unggul.
Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, jika tubuh tidak mengalami kondisi stres, maka produksi BS terjadi dalam volume yang sangat kecil, tetapi meningkat secara signifikan dengan perubahan pengaruh eksternal. Pada saat yang sama, tubuh manusia normal tidak mampu menghasilkan sejumlah HSP yang akan membantu mengalahkan neoplasma ganas yang muncul. "Apa yang terjadi jika HTS diperkenalkan dari luar?" – para ilmuwan berpikir dan menjadikan ide ini sebagai dasar penelitian.
Bagaimana cara kerjanya?
Untuk membuat obat baru, para ilmuwan di laboratorium menciptakan kembali semua yang diperlukan sel hidup untuk mulai memproduksi HSP. Untuk ini, gen manusia diperoleh, yang menjalani kloning menggunakan peralatan terbaru. Bakteri yang dipelajari di laboratorium telah berubah hingga mereka mulai memproduksi protein secara mandiri yang sangat didambakan oleh para ilmuwan.
Para ilmuwan, berdasarkan informasi yang diperoleh selama penelitian, membuat kesimpulan tentang efek HSP pada tubuh manusia. Untuk melakukan ini, perlu untuk mengatur analisis difraksi sinar-X protein. Sama sekali tidak mudah untuk melakukan ini: kami harus mengirim sampel ke orbit planet kita. Ini disebabkan oleh fakta bahwa kondisi duniawi tidak cocok untuk perkembangan kristal yang benar dan seragam. Dan inilah kosmiknyakondisi memungkinkan mendapatkan persis kristal yang dibutuhkan oleh para ilmuwan. Setelah kembali ke planet asal mereka, sampel eksperimental dibagi antara ilmuwan Jepang dan Rusia, yang mengambil analisis mereka, seperti yang mereka katakan, tanpa membuang waktu.
Dan apa yang mereka temukan?
Sementara pekerjaan ke arah ini masih berlangsung. Seorang perwakilan dari kelompok ilmuwan mengatakan bahwa adalah mungkin untuk menetapkan dengan tepat: tidak ada hubungan pasti antara molekul HSP dan organ atau jaringan makhluk hidup. Dan itu berbicara tentang keserbagunaan. Ini berarti bahwa jika protein kejutan panas digunakan dalam pengobatan, itu akan segera menjadi obat mujarab untuk sejumlah besar penyakit - tidak peduli organ apa yang terkena neoplasma ganas, itu dapat disembuhkan.
Awalnya, para ilmuwan membuat obat dalam bentuk cair - obat itu disuntikkan ke subjek uji. Tikus dan mencit diambil sebagai spesimen pertama untuk diuji produk. Dimungkinkan untuk mengidentifikasi kasus penyembuhan baik pada tahap awal dan akhir perkembangan penyakit. Tahap saat ini disebut uji praklinis. Para ilmuwan memperkirakan waktu penyelesaiannya setidaknya satu tahun. Setelah itu, saatnya uji klinis. Di pasaran, obat baru, mungkin obat mujarab, akan tersedia dalam 3-4 tahun lagi. Namun, menurut para ilmuwan, semua ini nyata hanya jika proyek tersebut mendapat pendanaan.
Menunggu atau tidak?
Tentu saja, janji-janji dokter terdengar menarik, tetapi pada saat yang sama justru menimbulkan ketidakpercayaan. Berapa lama umat manusia menderita kanker, berapa banyak korbannyapenyakit ini telah ada dalam beberapa dekade terakhir, dan di sini mereka menjanjikan bukan hanya obat yang efektif, tetapi juga obat mujarab yang nyata - dari jenis apa pun, kapan saja. Bagaimana Anda bisa percaya ini? Dan lebih buruk dari itu - untuk percaya, tetapi tidak menunggu, atau menunggu, tetapi ternyata obatnya sama sekali tidak sebaik yang diharapkan, seperti yang dijanjikan.
Pengembangan obat merupakan salah satu teknik rekayasa genetika, yaitu bidang kedokteran yang paling maju sebagai ilmu pengetahuan. Ini berarti bahwa dengan keberhasilan yang semestinya, hasilnya benar-benar harus mengesankan. Namun, ini juga berarti bahwa prosesnya sangat mahal. Sebagai aturan, investor bersedia menginvestasikan cukup banyak uang dalam proyek yang menjanjikan, tetapi ketika subjeknya sangat menonjol, tekanannya tinggi, dan kerangka waktunya agak kabur, risikonya dinilai sangat besar. Ini sekarang merupakan perkiraan optimis untuk 3-4 tahun, tetapi semua ahli di pasar sangat menyadari seberapa sering kerangka waktu merayap hingga beberapa dekade.
Luar biasa, luar biasa…atau benarkah?
Bioteknologi adalah bidang yang tertutup bagi pemahaman orang awam. Karena itu, kita hanya bisa berharap pada kata-kata "keberhasilan uji praklinis". Nama kerja obat itu adalah "Heat shock protein". Namun, HSP hanyalah komponen utama obat, yang menjanjikan terobosan di pasar obat anti-kanker. Selain itu, komposisinya diharapkan mengandung sejumlah zat bermanfaat, yang akan menjadi jaminan efektivitas produk. Dan semua ini menjadi mungkin karena fakta bahwa studi terbaru tentang HSPmenunjukkan bahwa molekul tidak hanya membantu melindungi sel-sel hidup dari kerusakan, tetapi juga merupakan semacam "jari penunjuk" untuk sistem kekebalan, membantu mengidentifikasi sel mana yang terkena tumor dan mana yang tidak. Sederhananya, ketika HSP muncul dalam konsentrasi yang cukup tinggi di dalam tubuh, para ilmuwan berharap respon imun akan menghancurkan elemen yang sakit dengan sendirinya.
Berharap dan menunggu
Ringkasnya, kita dapat mengatakan bahwa kebaruan melawan tumor didasarkan pada fakta bahwa tubuh itu sendiri memiliki obat yang dapat menghancurkan neoplasma, hanya saja sifatnya agak lemah. Konsentrasinya sangat rendah sehingga seseorang bahkan tidak dapat membayangkan efek terapeutik apa pun. Pada saat yang sama, HSP sebagian terletak di sel yang tidak terpengaruh oleh tumor, dan molekul tidak akan "meninggalkan" di mana pun dari mereka. Oleh karena itu, perlu untuk memasok zat yang bermanfaat dari luar - sehingga lebih lanjut secara langsung mempengaruhi unsur-unsur yang terpengaruh. Omong-omong, sementara para ilmuwan berasumsi bahwa obat itu bahkan tidak akan memiliki efek samping - dan ini dengan kinerja yang sangat tinggi! Dan mereka menjelaskan "keajaiban" ini dengan fakta bahwa penelitian telah menunjukkan bahwa tidak ada toksisitas. Namun, kesimpulan akhir akan dibuat ketika uji coba praklinis berakhir, yang akan memakan waktu setidaknya satu tahun.
