Ano ang heat shock protein? Tungkol sa isang bagong gamot sa kanser: "Hindi walang kapararakan, ngunit ganap na maling impormasyon

Si Alexander Sapozhnikov ay hindi sumasang-ayon sa teoretikal na katwiran na ito para sa mekanismo ng pagkilos ng gamot. Ayon sa kanya, ang HSP70 ay maaaring gumana sa ibang paraan, na nananatiling pag-aaralan, ngunit ang katotohanan ay nananatili na sa mga kultura ng cell at isang bilang ng mga tumor sa dalawang linya ng mga daga kung saan ang mga "tao" na mga selula ng tumor ay inoculated, ang protina ay talagang nagpapakita. aktibidad.

Ayon sa mga may-akda ng trabaho, ang temperatura kung saan gumagana ang mga ito sa HSP70 sa mga kultura ng cell ay 43°C, at ito ay masyadong mataas para sa mga buhay na organismo, gayunpaman, ang iba pang mga mekanismo ay lumilitaw na kasangkot, na nananatiling naiintindihan. Nalalapat din ito sa pagkilos ng exogenous non-cellular heat shock protein sa loob ng katawan. “Sapat na ang bawat isa sa atin mataas na lebel HSP70 - hanggang sa 900 nanograms bawat milliliter. Itinurok namin ito sa hayop at sinubukang makita kung ano ang susunod na nangyari sa protina. Sa loob ng 40 minuto nakita namin ang mga bakas ng HSP70 sa dugo, at pagkatapos ay nawala ito. Mayroong isang opinyon na ang protina ay nasira, ngunit hindi namin iniisip iyon.

Mga kahanga-hangang resulta na naghihintay ng pag-verify

Nagsalita din si Irina Guzhova tungkol sa karagdagang pagsusuri ng gamot: "Sinubukan namin ang mekanismong ito sa mouse melanoma B16, na lumalaki nang subcutaneously, at ginamit ito sa anyo ng isang gel na inilapat sa ibabaw ng balat. Ang resulta ay kahanga-hanga: ang survival rate ng mga daga ay mas mataas kaysa sa pangkat ng kontrol, na ginamot sa isang gel na walang aktibong sangkap o hindi ginagamot. Ang pagkakaiba ay halos sampung araw. Para sa mga daga at ganitong uri ng tumor, ito ay isang napakahusay na pagkaantala. Ang mga katulad na resulta ay ipinakita sa daga C6 glioma (ito ay isang tumor na direktang lumalaki sa utak).

Ang mga hayop na ginagamot ng isang iniksyon sa utak ay binigyan ng dagdag na sampung araw upang mabuhay, habang ang mga hayop na patuloy na binibigyan ng protina sa loob ng tatlong araw sa pamamagitan ng pump ay pinahaba ang tagal na ito ng karagdagang sampung araw habang ang tumor ay lumaki nang mas mabagal. Ipinakita namin na kung uubusin mo ang populasyon ng mga T cell mula sa isang mouse na may tumor, at aalisin ang mga "natutunan" nang mga NK cells o CD8-positive lymphocytes, hindi rin nila makikilala ang tumor. Maaari naming tapusin na ang pangunahing pag-andar ng HSP70 sa prosesong ito ay ang pag-activate ng tiyak na kaligtasan sa sakit."

Ang mga datos na ito ay nag-udyok sa mga siyentipiko na magsagawa ng limitadong pag-aaral sa Polenov Clinic (Research Institute of Neurosurgery sa St. Petersburg). "Sa oras na ito, kasama sa aming koponan ang neurosurgeon na si Maxim Shevtsov, na, kasabay ng postgraduate na pag-aaral ni Boris Alexandrovich. (Margulis, - tala sa website) natapos ang kanyang paninirahan sa instituto ng pananaliksik na ito. Nakumbinsi niya ang kanyang superbisor, si Propesor Khachaturian, na subukan ang gamot na ito. Ayon sa batas noong panahong iyon, ang desisyon ng academic council at may alam na pahintulot mga pasyente, at kami ay inilaan ng 25 mga pasyente. Lahat sila ay nagkaroon iba't ibang mga tumor utak, at lahat sila ay nakatanggap ng kung ano ang nararapat sa kanila sa ilalim ng insurance, ngunit pagkatapos pag-alis sa pamamagitan ng operasyon Nag-inject ng HSP70 solution si Maxim sa operating bed.

Ang problema ay ang mga tumor sa utak ay mahirap ganap na alisin. Palaging may mga maliliit na piraso na natitira na mapanganib na alisin, dahil kasama ng mga ito ang personalidad ay maaaring alisin, at ang mga piraso na ito ay nagdudulot ng mga relapses. Ngunit ang mga resulta ay naging ganap na kamangha-mangha: pagkatapos ng operasyon, ang bilang ng mga tiyak na immune cell sa mga pasyente ay tumaas, ang bilang ng pro-tumor ("lumipat sa tumor side") T-lymphocytes ay bumaba, at ang halaga ng interleukin- 10 (isang molekula ng impormasyon ng immune system) ay bumaba.

Ang pag-aaral ay isang pilot lamang, hindi randomized, walang control group, at ito ay isinagawa noong 2011. Noong taon ding iyon, ipinasa ang isang batas na nagbabawal sa mga naturang pagsusulit, at kinailangan itong ihinto sa sandaling magsimula ang mga ito. Mayroon kaming 12 operated na pasyente na natitira. Ang sinumang pamilyar sa klinikal na bahagi ng pananaliksik ay may ideya kung gaano kahirap subaybayan ang kapalaran ng mga pasyente pagkatapos umalis ang bawat isa sa kanila sa klinika. Samakatuwid, walo lang ang alam nating nanatiling contactable, at lahat sila ay buhay pa. Sa simula ng huling taglagas, sila ay medyo malusog, at ang mga nagpatuloy sa pag-aaral ay pumasok sa paaralan noong taglagas, kahit na ang average na pag-asa sa buhay na may nakitang glioma ay 14 na buwan.

Ngayon, ayon sa mga tagapagsalita, ang mga preclinical na pagsubok ay magtatapos na, at ang gamot ay nangangailangan ng isang multi-stage na pagsubok sa mga pasyente, na tatagal ng ilang taon (kaya't ang gayong hindi kapani-paniwalang pigura ay lumitaw sa artikulong Izvestia panandalian bago pumasok ang gamot sa merkado - 3-4 na taon).

Binigyang-diin din ni Alexander Sapozhnikov ang kahalagahan ng mga klinikal na pagsubok: "Ang isang tumor na nahugpong sa mga daga at isang tumor ng tao ay langit at lupa. Maaaring gumana ang gamot sa tumor na ito, ngunit hindi epektibo sa alinman sa isang normal na tumor ng mouse o sa isang tao. Tiyakin ang iyong mga kasamahan, walang gamot para sa lahat ng sakit nang sabay-sabay."

Ang mga mananaliksik mismo ang nag-iisip. "Sa mga yugtong ito, gumagana ang lahat (at napakahusay), ngunit, siyempre, hindi ito ang gamot na nagpapalaki kay Lazarus," sabi ni Irina Guzhova, "gayunpaman, ito ay lubos na epektibo at karapat-dapat na sumailalim sa mga klinikal na pagsubok. At umaasa kami na mangyayari ito."

Simpleng espasyo

Maaaring may makatwirang tanong ang mambabasa: saan nagmula ang espasyo? Ipinaliwanag ni Irina Guzhova: "Ang katotohanan ay naganap ang mga pagsubok batay sa Institute of Highly Pure Preparations, na ang mga empleyado magandang karanasan sa pagpaparehistro ng mga patent at pagsulat ng mga papeles, kaya ibinigay namin ang bagay na ito sa kanila. Kasabay nito, nagsimula silang gumawa ng protina na ito, at gumawa kami ng mga eksperimento sa mga hayop. Ngunit sa proseso, isang kinatawan ng Roscosmos ang lumapit sa kanila at nagtanong kung mayroon kaming isang uri ng hindi kristal na protina na maaaring ma-crystallize sa kalawakan, sa orbit. At binigyan sila ng HSP70, sinubukan nilang palaguin ang mga kristal sa orbit, ngunit walang gumana."

Ang problema ay nasa istraktura ng protina. Ang isang napaka-mobile na bahagi sa istraktura ng protina ay nakagambala sa pagkikristal, kaya sinimulan nilang subukang i-kristal ito sa mga piraso, upang itali ang gumagalaw na bahagi ng isang espesyal na molekula upang ito ay "hawakan" ito. Sinusubukan pa rin nila. "Dito umusbong ang kuwentong ito tungkol sa mga selulang tumutubo sa kalawakan at nagpapagaling sa lahat mula sa kanser," komento ni Irina Guzhova.

Sinabi rin niya na para sa pagsubok sa kalawakan at sa mga daga, ang protina ay sumailalim sa napakataas na antas ng paglilinis - mga 99%. Tulad ng para sa mga pagdududa na hindi ang chaperone ang nagpapagana sa immune system, ngunit ang lipopolysaccharide (LPS), isang bahagi. pader ng cell bakterya kung saan ginawa ang protina na ito - mababa ang posibilidad na ito. Bagama't ang LPS ay "dumikit" sa HSP nang napakalakas, at medyo mahirap linisin ang protina mula sa pinakamaraming impurities nito. Nag-set up ang mga siyentipiko ng mga karagdagang kontrol upang ipakita na hindi siya, kundi ang chaperone, ang sanhi ng epekto ng gamot. Halimbawa, ang gamot ay maaaring pakuluan, na hindi nakakaapekto sa LPS, ngunit sinisira ang istraktura ng protina. Pagkatapos ang mga katangian ng HSP nito ay mawawala at ang gamot ay hihinto sa paggana, na hindi mangyayari kung ito ay pangunahing bacterial LPS na kumilos dito.

Bilang karagdagan, inihambing ng mga mananaliksik ang epekto ng pagpapakilala ng mga bahagi ng bacterial cell wall na may epekto ng HSP70, at malinaw na pinapaboran ng mga paghahambing na ito ang huli.

"Wala kaming sinabing kalokohan. At ano? "Walang emosyon!"

Iniulat iyon ni Irina masamang reaksyon Sa panahon ng mga pagsubok, hindi pa natuklasan ng mga siyentipiko, ngunit maaari silang maantala. "Naniniwala ako na ang isang mananaliksik ay dapat una sa lahat subukan ang lahat sa kanyang sarili, at natapos ko ang dalawang kurso ng chaperone therapy. Walang mga side effect, sa kabaligtaran, tila nawawala ang maliliit na sugat at tumutubo ang mga pakpak sa likod ko.”

"Sa kabilang banda, ang lahat ng nasa media ay isang tunay na kahihiyan," ang sabi ng mananaliksik. - Ngunit, tulad ng sinasabi nila, walang magiging kaligayahan, ngunit ang kasawian ay makakatulong: ang Institute of Highly Pure Preparations ay tumatanggap na ng mga tawag na may mga alok upang tumulong sa mga klinikal na pagsubok. Nagsalita kami sa mga kumperensya at sa iba't ibang mas katamtamang media, pinag-uusapan ang parehong bagay, ngunit sinusuri ang aming mga salita at hindi nagsasabi ng anumang bagay na hangal. At ano? - Walang emosyon! At pagkatapos ay ang ganitong uri ng mga latak ay dumaan sa mga screen, at mangyaring! Isang kawili-wiling lipunan, isang kawili-wiling bansa."

Gayunpaman, ayon sa mga mapagkukunan sa site, napilitan si Simbirtsev na magbigay ng panayam na nagsimula sa lahat. inaalok na magbigay ng isang panayam upang pasiglahin ang interes sa mga problema ng Institute at makaakit ng karagdagang pondo para sa mga klinikal na pagsubok. Bilang karagdagan, may mga alingawngaw tungkol sa posibleng pagkawala ng isang legal na entity ng instituto dahil sa mga pagsasanib ng mga organisasyong pang-agham na nagaganap sa buong bansa. Tila, ang siyentipiko ay hindi handa na sabihin sa pahayagan nang detalyado at sikat tungkol sa kung ano ang nangyayari. "Sa pagkakataong ito, lahat ng maaaring hindi maunawaan ay hindi naiintindihan," ang sabi ng source.

Dahil dito, ang sitwasyon ay nagiging parang isang kilalang pabula, nang ang Roscosmos at mga ahensya ng gobyerno na namamahagi ng mga gawad ay nagmamadali sa ulap, umaasa ng agarang resulta mula sa pangunahing agham, ang kanser ay umuurong pabalik, ang mga mamamahayag ay nagbubuhos ng structured na tubig. . At ang agham ng Russia ay muling nahahanap ang sarili sa isang hindi nakakainggit na posisyon, pinilit na bigyang-katwiran ang kanyang sarili para sa mga krimen na hindi niya ginawa.

Noong 1962 sa Italya, isang batang geneticist Ferruccio Ritossa natuklasan pamamaga (puffing) ng ilang mga chromosome na rehiyon Drosophila na may random na pagtaas ng temperatura sa thermostat. Ito ay naging isang pagpapakita ng pag-activate ng gene at tinawag na " tugon ng heat shock (link ), at ang mga inducible na protina ay pinangalanan mga protina ng heat shock, HSP (mga protina ng heat shock , HSP). Ang klase ng mga protina ay natagpuan sa ibang pagkakataon sa lahat ng mga selula ng lahat ng nabubuhay na organismo - mula sa bakterya hanggang sa mga tao. Ito ay kilala na ang gayong tugon ay nagpapakita mismo, bilang karagdagan sa init, sa ilalim ng iba't ibang biological (impeksyon, pamamaga), pisikal (radiation, hypoxia), kemikal (alkohol, metal) at iba pa mga impluwensya ng stress. kaya lang Tinatawag din ang mga heat shock protein mga protina ng stress. Pinoprotektahan ng tumaas na pagpapahayag ng mga protina ng HSP ang cell sa pamamagitan ng pag-stabilize ng denatured o misfolded peptides. Naiipon sa ilalim ng iba't ibang nakakapinsalang impluwensya, Tinutulungan ng mga heat shock protein ang cell na mapanatili ang homeostasis sa ilalim ng stress (cm). Ang mga protina ng HSP ay tumutugon hindi lamang sa mga panlabas na nakababahalang sitwasyon, lumilitaw ang mga ito sa maraming sakit, tulad ng neurodegeneration, metabolic disorder, ischemic injury at cancer, na tumutukoy sa tumaas na interes sa mga protina na ito at ang paghahanap ng mga therapeutic tool na kumokontrol sa kanilang mga reaksyon ( 2006 , 2007 , 2007a ).
Ang mga protina ng heat shock ay nagsisilbi biological marker ng isang hindi kanais-nais na estado ng katawan.

Cellular na tugon sa stress kinokontrol lalo na sa antas mga transkripsyon(DNA hanggang RNA) gamit mga kadahilanan ng heat shock (heat shock factor, HSF) (). Ang pamilya ng HSF ay naglalaman ng 4 na species, kung saan ang HSF1, HSF2 at HSF4 ay ipinahayag sa mga mammal at tao, na ang HSF1 ay isang unibersal na stress-responsive activator, habang ang HSF2 ay higit na nauugnay sa mga proseso ng pagkita ng kaibahan. Sa kawalan ng stress, ang mga salik na ito ay matatagpuan sa nucleus at cytoplasm sa monomeric form at hindi kayang magbigkis sa DNA. Bilang tugon sa stress HSF bumuo ng mga trimer(mga posibleng HSF1 homotrimer o HSF1-HSF2 heterotrimer) (cm .) at lumipat sa nucleus, saan sila nakikipag-ugnayan mga elemento ng heat shock (HSE) - mga partikular na sequence ng DNA sa tagapagtaguyod ng mga gene ng heat shock.

Kasunod phosphorylation ng HSF trimers sinamahan ng pag-activate ng heat shock gene transcription at tumaas na antas ng HSP, na humahantong sa pagbuo ng mga HSF-HSP complex. Kapag huminto ang stress, ang mga trimeric na anyo ng HSF ay nahihiwalay sa DNA, na nagiging hindi aktibo na mga monomer, at ang cell. bumalik sa normal na synthesis ng protina (link).
Ipinapalagay na ang mga heat shock protein mismo ay maaaring umayos sa pagpapahayag ng kanilang mga gene sa pamamagitan ng "autoregulation loop". Ayon sa hypothesis na ito, ang pagtaas sa konsentrasyon ng mga misfolded na protina na nagreresulta mula sa stress ay humahantong sa pagbubuklod ng mga tiyak na HSP at pag-activate ng HSF.

Mga protina ng heat shock bilang mga molekular na chaperone

Ang karagdagang pag-aaral ng klase ng HSP ay nagpakita na ang mga protina na ito ay hindi lamang naiimpluwensyahan ng stress, ngunit marami sa kanila function constitutively bilangmga molekular na chaperone, nakikilahok sa pagpapapanatag at paggalaw ng mga immature peptides sa panahon ng normal na paglaki. Halimbawa, ang mga protina na Hsp70, Hsp90 ay naroroon mataas na konsentrasyon sa mga di-stressed na mga cell, accounting para sa 1-1.5% ng kabuuang cellular protina, na nagpapahiwatig ang patuloy na pangangailangan ng cell upang mapanatili ang conformational homeostasis ng mga protina nito. Ang mga protina na ito ay matatagpuan sa cytosol, mitochondria, endoplasmic reticulum at nucleus. Ang mga molekular na masa ng mga HSP ay mula 15-110 kDa. Ang pinaka-pinag-aralan na mga protina sa mga mammal ay ang 60, 70, 90, at 110 kDa na mga protina ng HSP, na gumaganap ng mahalagang papel sa mga pangunahing proseso ng intracellular, mula sa mga antiapoptotic na epekto hanggang sa paglalahad ng protina at intracellular trafficking.
Mga tungkulin ng mga HSP bilang mga chaperone maaaring bawasan sa mga sumusunod:
1. Namumuo immature polypeptide chain;
2. Kaginhawaan mga galaw mga protina sa pamamagitan ng iba't ibang mga cellular compartment;
3. Modulasyon ng aktibidad ng protina sa pamamagitan ng stabilization at/o maturation sa isang functionally competent conformation;
4. Suportahan ang pagbuo/pag-cleavage ng multiproteins mga complex;
5. Pagwawasto maling nakatiklop protina;
6. Pinoprotektahan ang mga protina mula sa pagsasama-sama;
7. Direksyon ganap na nasira ang mga protina para sa pagkasira;
8. Organisasyon mga yunit mula sa nawasak na mga protina;
9. Solubilisasyon ng mga pinagsama-samang protina para sa karagdagang pagkasira.

Mga co-chaperone

Ang aktibidad ng mga heat shock protein ay kinokontrol ng iba pang mga protina - co-chaperones, na nag-aambag sa mga pangunahing tungkulin ng HSP. Bagama't maraming mga co-chaperone ay natutunaw na mga cytosolic na protina, ang ilan ay naisalokal sa mga intracellular membrane o mga elemento ng cytoskeletal. Ang mga ito mga dalubhasang co-chaperone isama ang auxilin, Tom70, UNC-45, Bag-1 homologs. Maaaring kasangkot ang mga co-chaperone sa mga aktibidad na umaasa sa ATP ng HSP70 at HSP90, kabilang ang mga pag-andar tulad ng pagtatago, transportasyon ng protina, at pagbuo ng kumplikadong protina / cleavage (link).
Mga co-chaperone na Hip, Hop, Hup, CHIP modulate nucleotide exchange at substrate binding Ang mga protina ng HSP70, na nag-uugnay sa pagtitiklop ng mga bagong synthesize na protina, ay nagwawasto sa maling pagtitiklop ng mga nasira at na-denatured na protina, nagdidirekta ng transportasyon ng mga protina sa mga lamad ng cell, pinipigilan ang pagsasama-sama ng protina at nagsasagawa ng pagkasira kasama ang proteasomal pathway ().

Mga function ng ilang co-chaperones

HSP70 protina kasama ng co-sharepons isakatuparan man lang 2 alternatibong aktibidad: maiwasan ang pagsasama-sama ng mga di-katutubong protina kapag nagbubuklod sa mga hydrophobic na rehiyon ng mga molekula ng substrate, na pinoprotektahan ang mga ito mula sa intermolecular na pakikipag-ugnayan (“seguridad”, “may hawak” na aktibidad), at nag-aambag din sa pagtiklop ng mga hindi katutubong intermediate sa katutubong estado (“folding”, “folder” na aktibidad).

HSP at ang siklo ng ATPase

Ang mga heat shock protein sa mga mammal ay kinakatawan ng 6 na pamilya depende sa molecular weight: Hsp100, Hsp90, Hsp70, Hsp60, Hsp40 at maliit na Hsps (15 hanggang 30 kDa), kabilang ang Hsp27. Ang mataas na molekular na timbang na HSP ay umaasa sa ATP, habang ang aktibidad ng maliliit na HSP ay independiyente sa ATP.
Ang genetic at biochemical data ay nagpakita na ATP hydrolysis ay isang mahalagang elemento ng aktibidad ng chaperone ng HSP70. Ang mga protina ng pamilyang ito ay nagbubuklod sa mga intermediate na peptide sa pamamagitan ng mga siklo ng ATP binding at hydrolysis, at ang kasunod na pagpapalitan ng ADP/ATP ay sinamahan ng pagpapalabas ng mga peptide. Ang HSP70 molecules ay naglalaman ng dalawang conserved na rehiyon - N-terminal na ATP-binding(45 kDa) at C-terminal (15 kDa), nagbubuklod ng hydrophobic peptides. Nasa pagitan ang mas variable na alpha helical cap region. Ang ATP-bound HSP70 (ang “lid” ay bukas) ay malayang nakikipag-ugnayan sa mga hindi pa hinog o misfolded peptides, na nagiging sanhi ng mga pagbabago sa conformational na humahantong sa ATPase activation at pinahuhusay ang kaugnayan sa co-chaperone HSP40, na nagtataguyod ng paglipat sa ADP-bound (ang “lid ” sarado) na anyo. Para sa epektibong pagkabit ng ATP hydrolysis na may pagbubuklod at kasunod na paglabas ng mga substrate ng peptide, mga co-chaperones ng pamilyang JDP (mga protina ng J-domain) (; ).

Mga protina ng heat shock sa panahon ng ischemia

Ang mga cytoprotective na katangian ng mga protina ng klase ng HSP70 ay ipinakita sa iba't ibang Mga modelo ng ischemic disorder in vitro at in vivo ( , , , , , ). Sa una, ang proteksyon na ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagkilos ng mga HSP bilang mga chaperone (pinapanatili ang tamang pagtitiklop ng mga protina at pinipigilan ang kanilang pagsasama-sama), ngunit pagkatapos ay lumabas na ang HSP70 ay maaaring direktang tumugon sa mga landas ng kamatayan ng cell - apoptosis at nekrosis.
Tulad ng makikita mula sa figure, cerebral ischemia nagdudulot ng apoptosis iba't ibang paraan, at binabawasan ng HSP70 ang epekto ng lahat ng mga ito. Ang "intrinsic" na landas ng apoptosis ay binubuo ng pagpapalabas ng mga pro-apoptotic mitochondrial substance, ang pagbubukas ng mitochondrial pore at ang pag-activate ng caspases (tingnan). Ang isa pang landas ("extrinsic") ay nagsasangkot ng pag-activate ng mga receptor ng lamad ng plasma (Fas at TNFR), na nag-udyok sa apoptosis sa pamamagitan ng caspase-8 gamit ang TRAF factor. Bilang karagdagan, ang mga mekanismo ng caspase-independent apoptosis ay kilala (tingnan).
Maaaring pigilan ng mga protina ng HSP70 ang paglabas ng cytochrome c (cyt c) mula sa mitochondria at ang pagsasalin ng apoptosis-inducing factor AIF sa nucleus, na binabawasan pinsala sa ischemic utak (tingnan), pati na rin pagbawalan ang paglabas ng pro-apoptotic na protina na Smac/DIABLO mula sa myocyte mitochondria.
Ang pagpapahayag ng HSP72 sa mga astrocytes ay humahantong sa pagbaba ng produksyon ng mga reaktibong species ng oxygen (ROS) at pagpapanatili ng potensyal ng mitochondrial membrane, pati na rin ang mga antas ng glutathione at pagtaas ng aktibidad ng superoxide dismutase sa panahon ng mga ischemic disorder sa cardiocytes.
Ang pagtaas ng pagpapahayag ng HSP72 ay maaaring direktang bawasan ang apoptosis sa pamamagitan ng pagtaas ng mga antas ng Bcl-2 at sa pamamagitan ng pagpigil sa pagsasalin ng proapoptotic factor na Bax.
Ipinakita na ang mga protina ng klase ng HSP70 ay pumipigil sa dephosphorylation ng JNK kinase (c-Jun N-terminal kinase), na gumaganap malaki ang bahagi sa neuronal apoptosis at isa sa mga target para sa stroke therapy.
Bilang karagdagan, ang mga protina ng Hsp ay nakikipag-ugnay sa topoisomerase 1 (isang regulator ng apoptosis) at mga epekto ng mahalagang antiapoptotic kinase Akt / PKB (tingnan). Ang makabuluhang pag-activate ng glutathione peroxidase at glutathione reductase ng mga heat shock protein ay isang mahalagang elemento sa mekanismo ng cytoprotective action ng HSP sa panahon ng ischemia ().

Anti-inflammatory effect ng heat shock proteins

Ang mga heat shock protein ay may malakas na anti-inflammatory effect sa pamamagitan ng pagpigil sa mga cell response sa mga inflammatory cytokine gaya ng TNF at IL-1.
Ang pamamaga ay kilala na gumagawa ng ROS sa pamamagitan ng pag-activate ng inducible NO synthase (iNOS) at NADPH oxidase, na may iNOS na nagaganap bilang tugon sa paglabas ng cytokine. Ang Nitrous oxide (NO) na na-synthesize ng iNOS ay tumutugon sa superoxide upang bumuo ng lubhang nakakalason na oxidizing agent na peroxynitrite: -O2− + -NO → ONOO−
at HSP72 ay pumipigil sa pagpapahayag ng iNOS sa pamamagitan ng pagbabawas ng NFkappaB activation (link). Bilang karagdagan, binabawasan ng mga protina ng heat shock ang aktibidad ng NADPH oxidase sa mga neutrophil at i-activate ang superoxide dismutase sa mga phagocytes, at kinokontrol din ang aktibidad ng matrix metalloproteinases sa mga astrocytes.
Ang isang makabuluhang bahagi ng intracellular na epekto ng mga protina ng HSP sa panahon ng pamamaga ay nauugnay sa kanilang regulasyon ng nuclear factor NFκB pathway, dahil ang mga transcription factor ng pamilyang ito ay pangunahing kalahok sa pag-trigger ng nagpapasiklab na tugon. Ang pagsasalin ng mga dimer na bumubuo sa NFkB sa nucleus, kung saan hinihimok nila ang pagpapahayag ng maraming mga nagpapaalab na gene, ay hinahadlangan ng mga heat shock protein sa pamamagitan ng direktang pakikipag-ugnayan o sa pamamagitan ng impluwensya sa mga NFkB signaling pathways.
Ipinakita din na ang Hsp72 ay nakikipag-ugnay sa IKK kinase complex, na kinakailangan para sa pagpapakawala ng NFkB at ang paglipat nito sa nucleus.
Kaya, ang mga protina ng klase ng HSP70 ay gumagamit ng maraming mga landas upang maiwasan nagpapasiklab na proseso sa katawan (review).

Extracellular action ng mga heat shock protein

Mga protina ng HSP sa mahabang panahon itinuturing na cytoplasmic, na ang mga function ay limitado sa intracellular compartment. Gayunpaman, sa Kamakailan lamang mayroong dumaraming bilang ng mga obserbasyon na magagawa ng mga protina na ito ilalabas sa extracellular na kapaligiran at magkaroon ng epekto sa ibang mga selula. Ito ay unang ipinakita sa mga glial cell ng squid giant axon, kung saan ang mga protina ng HSP70 na inilabas ay lumipat sa axon. Ang trabaho mula sa ilang mga laboratoryo ay nag-imbestiga sa mga epekto ng astrocyte- o Schwann-cell-derived HSP72 sa mga kalapit na neuron at axon. Ang mga extracellular effect ng HSP ay nakuha din sa mga epithelial cells, rat embryonic cells, B lymphocytes, dendritic at tumor cells.
Ipinakita na ang extracellular HSP72 ay maaaring mag-udyok sa pagpapakawala ng mga cytokine (TNF, IL-6, IL-1beta) mula sa mga monocytes, na ibinibigay ng TLR2, TLR4 na mga receptor at pag-activate ng NFkB.
Ang mga extracellular HSP ay maaaring makipag-ugnayan sa mga lipid ng cell lamad at ipasok sa mga lamad, na bumubuo ng mga channel ng kation na may gate ng ATP (tingnan). Bilang karagdagan, ang HSP72, sa pamamagitan ng pakikipag-ugnay sa phosphatidylserine sa ibabaw ng mga apoptotic na selula, ay nagpapabilis sa pagkamatay ng mga selulang ito.
Mayroong makabuluhang ugnayan sa pagitan tumaas na antas serum HSP70 at pagbaba sa pagbuo ng atherosclerosis, na tinutukoy ng intimal na kapal carotid artery ().
Ang katotohanan na ang mga pasyente na may coronary insufficiency ay may kabaligtaran na ugnayan sa pagitan ng mga antas ng serum HSP70 at ang panganib ng sakit na ito ipinapakita ng angiogram coronary artery(cm.).

Ang papel ng mga protina ng heat shock sa mga tugon ng immune

HSP at anticancer therapy

Mga protina ng heat shock ay lubos na ipinahayag sa maraming uri ng kanser sa tao at kasangkot sa paglaganap, pagkita ng kaibhan, metastasis at pagkilala ng mga selulang tumor ng immune system. sila ay mga kapaki-pakinabang na biomarker ng carcinogenesis sa ilang tissue at hudyat ng antas ng pagkakaiba at pagiging agresibo ng ilang uri ng kanser. Bilang karagdagan, ang mga antas ng nagpapalipat-lipat na HSP at anti-HSP antibodies ay maaaring kapaki-pakinabang para sa pag-diagnose ng cancer. Ang pagtaas ng expression ng HSP ay maaari ding minsan hulaan ang tugon sa paggamot sa anticancer. Halimbawa, ang HSP27 at HSP70 ay nasangkot sa paglaban sa chemotherapy sa kanser sa suso, at ang mataas na antas ng HSP27 ay hinuhulaan ang mahinang tugon sa chemotherapy sa leukemia. Kasabay nito, ang HSP70 expression ay nagmumungkahi ng magandang chemotherapeutic effect sa osteosarcomas ( tingnan ang pagsusuri).
Ang kanilang papel sa pagbuo ng anticancer therapy na may partisipasyon ng HSP dual function sa katawan: Sa isang tabi- intracellular cytoprotective/anti-apoptotic, at sa kabilang banda - extracellular/immunogenic.
Ito ay nagpapahintulot sa amin na umunlad 2 pangunahing estratehiya sa anticancer therapy:
1) Pharmacological modification ng HSP expression at ang kanilang aktibidad bilang molekular chaperones;
2) Paggamit ng mga HSP sa mga bakuna sa kanser batay sa kanilang kakayahang kumilos bilang immunological adjuvants.

Karamihan promising bilang isang anticancer pharmacological target naging HSP90 na protina. Ang antas nito ay 1-2% ng kabuuang nilalaman ng protina sa kawalan ng stress, at ang halaga nito mga protina ng kliyente lumampas sa 100, marami sa mga ito ay nauugnay sa tumorigenesis. Ang tumaas na pagpapahayag ng HSP90 ay natagpuan sa mga tumor sa suso, kanser sa baga, leukemia, sakit na Hodgkin, mga lymphoma at iba pang mga kanser. Samakatuwid, ang pagsugpo sa HSP90 ay maaaring makagambala sa isang malaking bilang ng mga oncogenic signaling pathways nang sabay-sabay. Maraming mga laboratoryo ang nakikibahagi sa pagbuo ng HSP90 inhibitors (, , 2007a, 2007b, atbp.).

Mga Likas na HSP90 Inhibitor - geldanamycin (GA) at 17-allylamino-17-demethoxygeldanamycin (17-AAG)- nakikipag-ugnayan sa ATP-binding site ng HSP90 molecule na may mas mataas na affinity kaysa sa natural na nucleotides at nakakasagabal sa ATP-ADP protein transition, na nakakaabala sa aktibidad ng HSP90 bilang chaperone, at ang mga client protein nito ay pinababa ng proteasome. Mahalaga iyon HSP90 inhibitors, inaalis ang mga protina ng kliyente mga selula ng kanser, hindi makakaapekto sa parehong mga protina sa normal na tissue, dahil ang kanilang pagkakaugnay para sa HSP90 na nakahiwalay sa mga tumor ay 20-200 beses na mas mataas (tingnan).
Matuto nang higit pa tungkol sa natural at artipisyal na heat shock protein inhibitors at ang kanilang mga mekanismo ng pagkilos mababasa sa mga review , .

Ang kakayahan ng mga heat shock protein na magbigkis ng mga peptide ng antigen ang naging batayan immunotherapeutic na diskarte sa paggamot ng kanser. Ang mga peptide complex na Hsp70 at Grp96 na nakahiwalay sa mga tumor ng mga pasyente ng kanser ay ginagamit bilang mga bakuna laban sa kanser para sa paggamot at pag-iwas sa kanser. Ang mga heat shock protein, bilang karagdagan sa pagpapakita ng aktibidad ng chaperone patungo sa mga tumor peptide antigens, ay nagpapadali sa pagpasok ng mga HSP-peptide complex sa mga cell dahil sa receptor endocytosis. Ginawa nitong posible na mabilis na ilipat ang mga bakunang batay sa HSP mula sa pag-aaral sa mga modelo ng hayop patungo sa paggamot. mga sakit sa kanser sa clinic. Ang mga pinahusay na anyo ng mga bakuna sa HSP ay nakukuha sa pamamagitan ng paghihiwalay ng mga HSP70-peptide complex mula sa mga dendritic cell na pinagsama sa mga tumor cells.

Pramod K. Srivastava ( Pramod K. Srivastava, isang propesor ng medisina at direktor ng Center for Immunotherapy of Cancer and Infectious Diseases sa University of Connecticut School of Medicine)- isa sa mga unang mananaliksik na pinag-aralan ang papel ng mga heat shock protein sa immune system. Sa kanyang pakikilahok, nilikha ang kumpanyang Antigenics, na matagumpay na nakabuo ng mga bakuna laban sa kanser batay sa mga HSP na nakahiwalay sa mga indibidwal na tumor ng pasyente.

Ang mga gamot na ito, batay sa iba't ibang heat shock protein, ay kasalukuyang nasa mga klinikal na pagsubok.

Mga protina ng heat shock sa panahon ng pagtanda

Habang tumatanda ang mga organismo, nawawalan sila ng kakayahang tumugon nang sapat sa panlabas na stress at mapanatili ang homeostasis. Ang mga lumang selula ay mas madaling kapitan sa mga karamdaman at sakit, kaya ang pagkamaramdamin sa mga salik na ito ay tumataas sa edad.
Sa panahon ng buhay ng isang matatag na protina, nangyayari ang iba't ibang mga pagbabago pagkatapos ng pagsasalin. Ang katatagan ng protina ay may kapansanan dahil sa marami masamang epekto- oksihenasyon ng mga side chain, glycation, deamination ng asparaginyl at glutaminyl residues, na humahantong sa pagbuo ng isopeptide bond. Ang pagiging sensitibo sa proteotoxic na pinsala ay tumataas dahil sa mga pagkakamali sa transkripsyon at pagsasalin at nagpapakita ng sarili bilang mga depekto sa pagtitiklop ng protina. Ang pagtanda ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagtaas ng mga pagbabago sa protina na nauugnay sa coagulation homeostasis ( cm. ) . Ang mga pag-andar ng mga chaperone ay nagambala, ang pangangailangan para sa pagkasira ng protina ay tumataas, ngunit ang aktibidad ng pangunahing proteolytic apparatus, ang proteasome, ay bumababa din sa edad, na humahantong sa panganib ng glycation. Ang pagsasama-sama ay sinamahan din ng proteasome inhibition at cell cycle arrest. Sa edad Ang lysosomal protein degradation ay may kapansanan din(maaaring dahil sa pagsugpo ng lipofuscin). Ang akumulasyon ng mga maling nakatiklop na protina at pagpapahina ng mga mekanismo ng proteksiyon ay humahantong sa

Pagkabigla sa init pagkabigla sa init- heat shock.

Nakababahalang estado ng katawan pagkatapos ng pagkakalantad mataas na temperatura, lalo na, T.sh. ginamit upang magbuod ng polyploidy<sapilitan polyploidy> higit sa lahat para sa mga hayop na dumarami sa tubig (isda, molusko): ang temperatura ng tubig ay tumaas sa 29-33 o C sa loob ng 2-20 minuto. (normal na temperatura ng incubation ay karaniwang 15-20 o C) pagkatapos ng 3-10 minuto. (induction of triploidy) o pagkatapos ng 20-40 minuto. (induction ng tetraploidy) pagkatapos ng pagpapabunga; kaya din T.sh. pag-aralan ang aktibidad ng mga tiyak na protina ng heat shock<mga protina ng heat-shock>, aktibidad ng pouf<puffing> sa mga langaw ng prutas (sa kasong ito T.sh. sa 41-43 o C).

(Pinagmulan: "English-Russian Diksyunaryo mga terminong genetic" Arefiev V.A., Lisovenko L.A., Moscow: Publishing House VNIRO, 1995)

Tingnan kung ano ang "heat shock" sa iba pang mga diksyunaryo:

Pagkabigla sa init- * ceplav shock * heat shock ay isang nakababahalang estado ng katawan dahil sa pagkakalantad sa mataas na temperatura. T. sh. ginamit: a) upang himukin ang polyploidy (tingnan) sa isda, mollusk, incubation ng mga indibidwal pagkatapos ng pagpapabunga sa tо = 29-33 °C (sa halip na ... ... Genetics. encyclopedic Dictionary

pagkabigla sa init- Stressful na estado ng katawan pagkatapos ng exposure sa mataas na temperatura, sa partikular, T.sh. ginagamit upang mag-udyok ng polyploidy pangunahin sa mga hayop na nagpaparami ng tubig (isda, shellfish): ang temperatura ng tubig ay tumaas sa 29-33 oC sa loob ng 2-20 minuto... ... Gabay ng Teknikal na Tagasalin

Thermal shock- Syn: Thermal exhaustion. Nangyayari kapag sobrang init dahil sa hindi sapat tugon mga daluyan ng puso sa sukdulan mataas na temperatura, madalas na nabubuo sa mga matatandang tao na umiinom ng diuretics. Nagpapakita ng kahinaan... Encyclopedic Dictionary of Psychology and Pedagogy

OVERHEATING AT HEAT STROKE- honey Overheating (heat syncope, heat prostration, heat collapse) at heat stroke (hyperpyrexia, sunstroke, overheating ng katawan) pathological reaksyon ng katawan sa mataas na temperatura kapaligiran, Kaugnay… … Direktoryo ng mga sakit

- (Ingles na HSP, Heat shock proteins) ay isang klase ng mga functional na katulad na protina, ang pagpapahayag nito ay tumataas sa pagtaas ng temperatura o sa ilalim ng iba pang mga kundisyon na nagbibigay diin sa cell. Nadagdagang pagpapahayag ng mga gene na nag-encode ng mga thermal protein... ... Wikipedia

Isang tetramer na binubuo ng apat na magkaparehong molekula ng protina ng p53. Ang mga ito ay magkakaugnay ng mga domain na responsable para sa oligomerization (tingnan ang teksto). Ang p53 (p53 na protina) ay isang transcription factor na kumokontrol siklo ng cell. Sa isang non-mutated state... ... Wikipedia

Ayon sa mga may-akda ng trabaho, ang temperatura kung saan gumagana ang mga ito sa HSP70 sa mga kultura ng cell ay 43°C, at ito ay masyadong mataas para sa mga buhay na organismo, gayunpaman, ang iba pang mga mekanismo ay lumilitaw na kasangkot, na nananatiling naiintindihan. Nalalapat din ito sa pagkilos ng exogenous non-cellular heat shock protein sa loob ng katawan. “Ang bawat isa sa atin ay may medyo mataas na antas ng HSP70 sa ating daluyan ng dugo - hanggang 900 nanograms bawat milliliter. Itinurok namin ito sa hayop at sinubukang makita kung ano ang susunod na nangyari sa protina. Sa loob ng 40 minuto nakita namin ang mga bakas ng HSP70 sa dugo, at pagkatapos ay nawala ito. Mayroong isang opinyon na ang protina ay nasira, ngunit hindi namin iniisip iyon.

Mga kahanga-hangang resulta na naghihintay ng pag-verify

Nagsalita din si Irina Guzhova tungkol sa karagdagang pagsusuri ng gamot: "Sinubukan namin ang mekanismong ito sa mouse melanoma B16, na lumalaki nang subcutaneously, at ginamit ito sa anyo ng isang gel na inilapat sa ibabaw ng balat. Ang resulta ay kahanga-hanga: ang survival rate ng mga daga ay mas mataas kaysa sa control group, na ginagamot ng isang gel na walang aktibong sangkap o hindi ginagamot. Ang pagkakaiba ay halos sampung araw. Para sa mga daga at ganitong uri ng tumor, ito ay isang napakahusay na pagkaantala. Ang mga katulad na resulta ay ipinakita sa daga C6 glioma (ito ay isang tumor na direktang lumalaki sa utak).

Ang mga datos na ito ay nag-udyok sa mga siyentipiko na magsagawa ng limitadong pag-aaral sa Polenov Clinic (Research Institute of Neurosurgery sa St. Petersburg). "Sa oras na ito, kasama sa aming koponan ang neurosurgeon na si Maxim Shevtsov, na, kasabay ng postgraduate na pag-aaral ni Boris Alexandrovich. (Margulis, - tala sa website) natapos ang kanyang paninirahan sa instituto ng pananaliksik na ito. Nakumbinsi niya ang kanyang superbisor, si Propesor Khachaturian, na subukan ang gamot na ito. Ayon sa batas noong panahong iyon, sapat na ang desisyon ng konsehong siyentipiko at ang may-kaalamang pahintulot ng mga pasyente, at pinaglaanan kami ng 25 pasyente. Lahat sila ay may iba't ibang mga tumor sa utak, at lahat sila ay nakatanggap ng kung ano ang nararapat sa kanila sa ilalim ng seguro, ngunit dagdag pa, pagkatapos ng operasyon sa pagtanggal ng tumor, si Maxim ay nag-inject ng HSP70 na solusyon sa operating bed.

Ngayon, ayon sa mga tagapagsalita, ang mga preclinical na pagsubok ay matatapos na, at ang gamot ay nangangailangan ng maraming yugto ng pagsusuri sa mga pasyente, na tatagal ng ilang taon (kaya naman ang artikulo ng Izvestia ay nagsasama ng napakaikling panahon bago pumasok ang gamot sa merkado - 3-4 na taon).

Simpleng espasyo

Maaaring may makatwirang tanong ang mambabasa: saan nagmula ang espasyo? Ipinaliwanag ni Irina Guzhova: "Ang katotohanan ay ang mga pagsubok ay naganap batay sa Institute of Highly Pure Preparations, na ang mga empleyado ay may mahusay na karanasan sa pagrehistro ng mga patente at pagsulat ng mga papeles, kaya ibinigay namin ang bagay na ito sa kanila. Kasabay nito, nagsimula silang gumawa ng protina na ito, at gumawa kami ng mga eksperimento sa mga hayop. Ngunit sa proseso, isang kinatawan ng Roscosmos ang lumapit sa kanila at nagtanong kung mayroon kaming isang uri ng hindi kristal na protina na maaaring ma-crystallize sa kalawakan, sa orbit. At binigyan sila ng HSP70, sinubukan nilang palaguin ang mga kristal sa orbit, ngunit walang gumana."

Sinabi rin niya na para sa pagsubok sa kalawakan at sa mga daga, ang protina ay sumailalim sa napakataas na antas ng paglilinis - mga 99%. Tulad ng para sa mga pagdududa na hindi ang chaperone ang nagpapagana sa immune system, ngunit ang lipopolysaccharide (LPS) - isang bahagi ng cell wall ng bakterya kung saan ang protina na ito ay ginawa - ang posibilidad ay maliit. Bagama't ang LPS ay "dumikit" sa HSP nang napakalakas, at medyo mahirap linisin ang protina mula sa pinakamaraming impurities nito. Nag-set up ang mga siyentipiko ng mga karagdagang kontrol upang ipakita na hindi siya, kundi ang chaperone, ang sanhi ng epekto ng gamot. Halimbawa, ang gamot ay maaaring pakuluan, na hindi nakakaapekto sa LPS, ngunit sinisira ang istraktura ng protina. Pagkatapos ang mga katangian ng HSP nito ay mawawala at ang gamot ay hihinto sa paggana, na hindi mangyayari kung ito ay pangunahing bacterial LPS na kumilos dito.

"Wala kaming sinabing kalokohan. At ano? "Walang emosyon!"

Iniulat ni Irina na ang mga siyentipiko ay hindi pa nakatuklas ng anumang masamang reaksyon sa panahon ng mga pagsubok, ngunit maaari silang maantala. "Naniniwala ako na ang isang mananaliksik ay dapat una sa lahat subukan ang lahat sa kanyang sarili, at natapos ko ang dalawang kurso ng chaperone therapy. Walang mga side effect, sa kabaligtaran, tila nawawala ang maliliit na sugat at tumutubo ang mga pakpak sa likod ko.”

Materyal na may napakagandang subtitle: "Maaaring makatanggap ang mga pasyente ng genetically engineered na gamot para sa lahat ng uri at yugto ng malignant na mga tumor sa tatlo hanggang apat na taon."

Gayunpaman, sinumang may alam tungkol sa therapy mga sakit sa oncological, sa paningin ng gayong pagtataya, sa pinakamainam, siya ay magtataas ng kanyang kilay sa pagkagulat, at ang pinakamasama, siya ay magagalit. Sinasabi namin sa iyo kung ano ang mali sa pinakabagong "pang-agham na sensasyon."

Anong nangyari?

Ang pagbuo ng gamot, na inilarawan sa Izvestia, ay isinasagawa sa State Research Institute of Highly Pure Drugs ng Federal Medical and Biological Agency (FMBA) ng Russia. Deputy Director para sa gawaing siyentipiko Institute, Kaukulang Miyembro ng Russian Academy of Sciences at Doctor of Medical Sciences, Propesor Andrei Simbirtsev, sa materyal na ito na pinamagatang "Sa Russia lumikha sila ng lunas para sa kanser at sinubukan ito sa kalawakan," sinabi sa isang koresponden ng Izvestia tungkol sa "heat shock protein ”, na na-kristal sa zero gravity , sa ISS, at ngayon ay sumasailalim sa preclinical testing.

Sa kasalukuyan, ang pananaliksik ay isinasagawa gamit ang isang gawad mula sa Ministri ng Edukasyon at Agham, at plano ng mga siyentipiko na maghanap ng 100 milyong rubles para sa mga klinikal na pagsubok sa tulong ng mga pribadong mamumuhunan at isang 50% na programa ng co-financing ng estado. Upang maakit siya, ang mga developer ay "katok sa lahat ng pinto, dahil ang gamot ay natatangi. Kami ay nasa bingit ng pagtuklas ng isang ganap na bagong paggamot sa kanser. Makakatulong ito sa mga taong may mga tumor na walang lunas."

"Ginagawa na namin ang gamot sa mga site ng produksyon ng instituto ng pananaliksik," sabi ni Andrei Simbirtsev sa mga masigasig na mamamahayag, idinagdag na sa sa sandaling ito ay sinusuri sa mga daga, at maaabot nito ang mga pasyente sa loob lamang ng tatlo hanggang apat na taon.

Ano ang catch?

Ang lahat ng ito ay napaka-inspirasyon, ngunit ang mga protina ng heat shock ay talagang kilala sa mahabang panahon, ngunit sa ilang kadahilanan ang mga tao ay hindi pa rin gumawa ng isang panlunas sa lahat para sa lahat ng uri ng kanser mula sa kanila. Ito ay isang medyo malaking pamilya ng mga protina na isinaaktibo bilang tugon sa stress kapag tumataas ang temperatura (at kung minsan ay bumababa). Tinutulungan nila ang cell na labanan ang mga kahihinatnan ng pagkasira ng istraktura ng iba pang mga protina. Karamihan sikat na halimbawa Ang pagbabagong ito ay ang coagulation ng pangunahing bahagi ng puti ng itlog, albumin, sa panahon ng pagprito o kumukulo, kapag ito ay lumiliko mula sa transparent hanggang puti. Kaya, ang mga heat shock na protina ay nag-aalis ng mga kahihinatnan ng mga pagbabagong ito: sila ay "nag-aayos" o sa wakas ay gumagamit ng mga sira na istruktura. Maraming mga heat shock protein ang mga chaperone din na tumutulong sa ibang mga protina na matiklop nang tama.

Sanggunian:
Ang mga chaperone ay isang klase ng mga protina na ang pangunahing tungkulin ay ibalik ang tersiyaryo o quaternary na istraktura ng mga protina ay kasangkot din sila sa pagbuo at paghihiwalay ng mga kumplikadong protina.

Ang mga protina ng heat shock ay matatagpuan sa lahat ng mga cell. Gayunpaman, sa iba't ibang mga selula (lalo na sa mga selula ng tumor, na malaki ang pagkakaiba sa iba't ibang uri kanser kapwa mula sa isa't isa at mula sa mga normal na selula sa katawan), ang mga protina na ito ay kumikilos nang iba. Halimbawa, sa ilang uri ng kanser, ang pagpapahayag ng protina ng HSP-70 ay maaaring tumaas (sa malignant melanoma) o bumaba (sa kanser sa bato).

Upang maunawaan kung anong uri ng protina ang pinag-uusapan natin at kung talagang ginagamit ito sa therapy sa kanser at makakatulong sa lahat ng uri nito, nakipag-usap kami kay Dr. mga biyolohikal na agham Alexander Sapozhnikov. Ang siyentipikong ito ang pinuno ng laboratoryo ng mga pakikipag-ugnayan ng cellular sa Institute of Bioorganic Chemistry na pinangalanang M.M. Sina Shemyakin at Yu.A. Ovchinnikov RAS, na nagtatrabaho sa isa sa mga pinaka-promising na heat shock protein para sa pag-unlad sa direksyong ito sa loob ng maraming taon. Nagkomento siya sa artikulong ito:

"Hindi ko sasabihin na ito ay walang kapararakan, ngunit ito ay ganap na hindi tamang impormasyon. Ang may-akda ng ideya ng paggamit ng mga heat shock protein na may molekular na timbang na 70 kilodaltons (ang tinatawag na HSP-70, sa Ingles na HSP70) ay ang aking kaibigan at kasamahan na si Boris Margulis. Nagtatrabaho siya sa Institute of Cytology sa St. Petersburg.

Siya at ang kanyang asawang si Irina Guzhova ay nagtatrabaho sa protina na ito sa buong buhay nila (ginagawa ko rin ito sa loob ng maraming taon, ngunit hindi sa pananaliksik na may kaugnayan sa therapy sa kanser). Pormal, ang pinuno ng laboratoryo ay si Irina, na nag-aaral kung paano nauugnay ang mga protina sa mga sakit na neurodegenerative, at si Boris ang pinuno ng departamento. Siya ang unang tao sa mundo na nagmungkahi ng paggamit ng isang "hubad" na protina, na hindi puno ng anumang antigens na nauugnay sa tumor.

Hindi ako naniniwala sa kanyang mga ideya tungkol sa paggamit ng protina na ito (sa katunayan, hindi pa napatunayan na ito ay magiging epektibo). Kung tayo ay "sumayaw mula sa kalan," mayroong isang Hindu, si Pramod Srivastava, na ipinanganak sa India, ngunit nag-aral, nakatira at nagtatrabaho sa Amerika. Matagal na ang nakalipas, hindi lamang siya gumawa ng "bakuna" laban sa isang tumor gamit ang HSP-70, ngunit nagbukas din siya ng isang klinika at ginagamot ang mga pasyente ng kanser dito. Inihihiwalay ng Srivastava ang protina na ito nang direkta mula sa tumor: kumukuha siya ng mga biopsy mula sa mga pasyente, ihihiwalay ito mula sa mga piraso ng tissue (may mga espesyal na paraan upang makakuha ng napaka mataas na paksyon protina na ito).

Gayunpaman, ang protina, na nakukuha mula sa mga tisyu ng mga pasyente ng kanser, ay may malakas na koneksyon sa mga peptide na nauugnay sa tumor - ang mga palatandaan ng tumor na kinikilala ng ang immune system. Samakatuwid, kapag ang complex na ito ay ibinibigay sa mga pasyente, malaking dami mga pasyente, isang immune response ay ginawa, at isang positibong epekto ay nakuha para sa pasyente.

Sa katunayan, ayon sa mga istatistika, ang epektong ito ay hindi lalampas sa epekto ng chemotherapy. Ngunit gayon pa man, ang chemotherapy ay "nilalason" ang katawan, ngunit ang gayong "pagbabakuna" ay hindi "nakakalason" sa katawan. Ito ay isang napakahabang kasaysayan; ang pamamaraang ito ay ginamit sa klinika sa loob ng mahabang panahon.
Alexander Sapozhnikov. Doktor ng Biological Sciences, Propesor

Tulad ng para kay Boris Margulis, ipinakita niya (sa partikular, batay sa aking laboratoryo) (at inilathala ang mga resulta ng kanyang trabaho) na kung ang purong protina, nang walang anumang pag-load ng tumor, ay idinagdag sa mga selula ng tumor, kung gayon ang exogenous na protina na ito ay nagiging sanhi ng paglantad ng mga selula ng tumor. ang parehong mga peptide na nauugnay sa tumor nasa mabuting kalagayan ay matatagpuan sa loob ng mga cell na ito, sa cytoplasm. Pagkatapos ay makikilala sila ng immune system, at ang katawan ay tatanggihan sa sarili nitong mga selula at lalabanan ang tumor.

Ito ay ipinakita sa kultura sa vitro, iyon ay, hindi sa katawan, ngunit sa isang test tube. Bilang karagdagan, inangkin lamang ni Boris Margulis ang leukemia ng pagkabata, dahil konektado siya sa mga clinician sa St. Petersburg. Ang sinabi ni Simbirtsev sa kanyang panayam ay isang pagpapalawak ng pamamaraang ito ng paggamit ng hubad, purong protina.

Ang mekanismo ng pagkilos ng purong protina na ito ay upang pilitin ang tumor na hilahin sa ibabaw (tulad ng tinawag mismo ni Margulis, "pisilin") ang mga peptide na ito kasama ang kanilang endogenous na protina. Ang protina na ito ay naroroon sa lahat ng mga cell, at walang isang cell sa mundo na walang protina na ito. Ito ay isang napaka-sinaunang, napaka-konserbatibong protina, lahat ay mayroon nito (hindi ako nagsasalita tungkol sa mga virus ngayon).

Si Margulis mismo ay hindi nagsasagawa ng preclinical na pananaliksik; Tila, ang institusyong ito ay kung saan gumagana ang Simbirtsev na ito, narinig ko ang kanyang pangalan nang maraming beses, ngunit dahil ito ang Federal Medical-Biological Agency, na kinabibilangan ng Institute of Immunology sa Kashirka, kung saan ako nagtrabaho nang maraming taon, kung gayon malamang na ito ay ang Institute na lubos na dalisay na mga gamot, kung saan nakatanggap siya ng grant para sa preclinical na pananaliksik. Noong mga taon ng Sobyet, ito ang Ikatlong Direktor ng Ministri ng Kalusugan. Sa institusyong ito na ang isang grant para sa preclinic ay natanggap mula sa Ministri ng Edukasyon para sa 30 milyon para sa tatlong taon, na natapos dalawang taon na ang nakakaraan.

Ang Institute of Highly Pure Preparations ang gumawa ng lahat ng papeles, iniulat nila ang kanilang grant, para sa susunod na yugto, pag-promote ng gamot, pera din ang kailangan doon. Ito ang unang yugto mga klinikal na pagsubok. Dito, si Boris Margulis, sa pagkakaintindi ko, ay lumayo na sa pag-unlad, iniwan ito sa Institute of Highly Pure Preparations.

Ginagawa nila ang protina na ito, gumawa sila ng biotechnology, mayroon pa ako nito sa refrigerator, binigay ito sa akin ni Boris para sa pagsubok. Pumasok na sila malalaking dami ito ay ginawa at iniimbak sa lyophilized form (dry) sa sterile ampoules. Sa totoo lang, ang gamot na ito ay dapat gamitin, marahil ay may ilang mga additives, sa mga klinikal na pagsubok. Ngunit ito ay nangangailangan ng pera.

Hindi sinasadyang nakita ang balita sa pakikipanayam ni Simbirtsev, nabasa ko ito, ipinadala ito kay Margulis, at tinanong kung nabasa niya ito. Sinagot ako ni Boris na si Andrey (na kilalang-kilala niya) ay may ginawang katangahan, hindi man lang niya tinukoy ang mga may-akda. Ang may-akda ng ideyang ito (gumamit ng purong protina bilang gamot na antitumor sa oncology), inuulit ko, ay si Boris Margulis. Pero, as far as I’ve heard from him lately, lumayo na siya sa isyung ito.

Nagtatrabaho ako sa protina na ito, ngunit bilang isang immunomodulator, tulad ng aking laboratoryo. Nagtrabaho kami nang kaunti sa mga katangian ng antitumor, sa mga modelo ng mouse. Ito ay talagang nagtrabaho doon magandang resulta. Ang ibig kong sabihin ay "hubad" na protina, mayroon lamang itong immunostimulating properties. Sa pamamagitan ng paraan, ang malaking tanong ay kung ano ang dahilan para sa mga immunostimulating properties nito: ang protina mismo o ilang maliliit na impurities, halimbawa lipopolysaccharides. Ang protina na ito ay nakukuha sa bacterial culture (in E.coli), ito ang pinakakaraniwang pamamaraan para sa paggawa ng mga recombinant na protina. Ang lipopolysaccharides (LPS) ay isang bahagi ng bacterial cell wall, at napakahirap na ganap na linisin ang kultura ng karumihang ito. Siyempre, nililinis nila ito, ngunit nananatili ang ilang maliliit na konsentrasyon. Ang mga dumi ng LPS na ito ay mayroon ding mga immunostimulating na katangian dahil lamang sa nag-evolve ang immune system upang bumuo ng sarili nitong mga panlaban laban sa bakterya. Sa sandaling lumitaw ang "amoy" ng bakterya sa katawan, ang immune system ay aktibo. Samakatuwid, maraming mga may-akda ngayon ang naniniwala na ang mga immunostimulating na katangian ng protina na ito, na nagmo-modulate din sa tugon ng antitumor, ay hindi sanhi ng HSP bilang tulad, ngunit sa pamamagitan ng admixture nito. Ngunit ang tanong na ito ay siyentipiko, debatable at walang kinalaman sa pagsasanay.

Ngayon, inuulit ko, si Boris Margulis ay lumalayo sa paksang ito, mula sa oncology, at nagtatrabaho sa maliliit na molekula na maaaring umayos sa produksyon ng protina na ito. Nakipag-ugnayan siya sa mga chemist na marunong gumawa ng mga inhibitor - tulad ng mga partikular na kinase, ilang enzyme sa loob ng mga cell na humihinto sa kanilang trabaho. Maaaring sabihin ng mga inhibitor ang ilang enzyme: "Hindi, wala kang karapatang magtrabaho."

Ginagawa ito nang napakasimple: lahat ng enzyme ay may substrate binding center, at kung kukuha ka ng maliit na molekula na naka-built sa substrate binding center na ito, hindi na nito mapoproseso ang substrate na ito. Si Boris ay nagtatrabaho na ngayon sa mga molekula na pumipigil sa intracellular synthesis ng HSP-70 na ito. At, sa katunayan, ang gayong mga molekula ay napaka-kaugnay, at hindi lamang para sa pangunahing biology, kundi pati na rin para sa pagsasanay at klinikal na gamot.