Hogyan vezet a „tojás kibontása” jobb rákkezeléshez

Van egy híres mondás a fizikában, amely azt mondja: 'Lehet, hogy az elmélete szép, de ha nem feltétlenül vidám, akkor valószínűleg csak az idejét pazarolja.' A legmegdöbbentőbb tudományos felfedezések gyakran azok, amelyek eléggé meglepnek minket, hogy megnevettessenek minket, még mielőtt még gondolkodni is jutnánk. Amikor gondolataink végül utolérik a szemünket és a fülünket, megváltoztattak minket - óhatatlanul egy kicsit kevesebbet tudunk meg, mert az egykor kedvesnek tartott magyarázatok egy része már nem lehet igaz.

Másrészt egy kicsit bölcsebbek is leszünk, mivel a túlélő magyarázatok erősödnek. Egy dolgot a legtöbben „tudunk”, hogy nem lehet feloldani a tojást. Még ha tehetné is, nem tehetné ki a tojás főzését. Nem kell többet tennie, mint az egyszerű termodinamikát bejáratni, hogy megmutassa, a tojásra alkalmazott hő visszafordíthatatlanul denaturálja a fehérjéit. A mondás szerint a Humpty Dumpty-t soha többé nem lehet újra összerakni.

De a tojások, különösen a fehérjék és a DNS, valójában nem ilyen egyszerűek. Amikor józanabb hőmennyiséggel vannak beöntve, csirkékké válnak. Valójában, ha a főtt tojást helyesen kezeled, akkor még fel is lehet forralni. A srác, aki felfedezte azt éppen a múlt hónapban kapta meg az Ig Nobel-díjat az év elején publikált módszeréért. Colin Raston, az adelaide-i Flinders Egyetem munkatársa nem indult tojást főzni vagy Ig Nobelt nyerni. Meg akarta találni a fehérjék feloldásának és kibontásának általános módját. Ehhez örvénygépet épített, amely képes karbamiddal előre feldolgozott fehérjék hosszú szálainak mechanikus elválasztására.



A karbamid nemcsak megrágja és kibontja a fehérjéket, hanem bevonja és megvédi őket az örvényhajtásban való újbóli összeszedés ellen. Amikor a tojás megfőtt, az egyik első fehérje, amely gélesedni kezd, a lizozim. Ez a multifunkcionális baktériumölő természetesen bővelkedik a tojásfehérjében, és olyan helyeken is megtalálható, mint a könny, a nyál, a tej és a nyálka. Ha olyan fehérjék, mint például a lizozim hő denaturálódnak, akkor az elektromos töltések, amelyek eredetileg a fehérje belsejében voltak lezárva, ki vannak téve, amikor kibontakozik. Ez elérhetővé teszi őket a nagyobb konglomerátumokhoz való kötődéshez, amelyek egyébként hatékonyabban szórják a fényt.

Raston és munkatársai először lizozimmal tökéletesítették módszereiket, majd nagyobb fehérjékre tértek át. Még fehérjéket is képesek voltak elérni újratekerni néhány percen belül vissza az őshonos formáikba. Ez óriási előrelépés a most alkalmazott szokásos dialízis technikákhoz képest, amelyekhez valószínûbb egész nap szükséges. A kristályos fehérjetömbök visszahajtása valamivel bonyolultabb, mint például a szemcseszerkezet átrendezése hőkezelt fémekben. De jó hasonlat lehet számunkra itt alapszinten. Amikor az ember számára hasznos fehérjéket ipari léptékben állítják elő úgy, hogy a baktériumokat óriási kádakban szintetizálják, a fő nehézség az, hogy nem csak a hőmérséklet szabályozására van szükség, hogy megakadályozzák, hogy ragacsos csomókká kristályosodjanak.

Az egészséges sejt irányítja a fehérje gyárakat, ha az aminosavak növekvő szalagjait kevés protektormolekulával köti össze, amint a riboszómán lefordulnak. Ez megakadályozza, hogy a fehérje idő előtt összecsukódjon, mielőtt a teljes szál elkészülne. Ha az emberi fehérjét ehelyett baktériumokban expresszálják, és egy nagy kádban szintetizálják, valószínűleg hiányoznak a megfelelő hajtogatáshoz szükséges alapvető molekulák és sablonok. Az amorf primitív baktériumos zagyban mindazon hangulatos eukarióta immateriális javak teljes megismétlése, amelyeket fehérjeink megszoktak, és amelyekre a megfelelő összeállításra támaszkodnak, még mindig nehéz feladat. Ha ezek az úgynevezett „rekombináns” fehérjék valóban a rák kezelésére szolgáló gyógyszerek, a hatékonysághiány feldolgozása végül sok időbe és pénzbe kerül.

A rekombináns inzulinformák például enyhíthetik az alacsonyabb rendű vagy kényelmetlen „természetes” források (például tehenek) felhasználásának szükségességét, hogy azokat nekünk készítsék. De az inzulin meglehetősen egyszerű peptid, amelynek másodlagos hajtogatott szerkezete meglehetősen jól ismert. Az olyan új gyógyszerek, mint az Ebola kezelésére használt ZMapp számos antitestfehérjét tartalmaznak, amelyeket csak most kezdünk megérteni. A a ZMapp előállításának legjobb módja a génjeinek dohánynövénybe történő összekapcsolása volt, ahol a termékeket később betakaríthatták. Az Ebola-rémület csúcspontján egyszerűen nem volt mód olyan minőségi ZMapp előállítására, amelyre járvány esetén szükség lenne.

rák

Ami a rákot illeti, a hajtogatás megértésének nemcsak a gyógyszerkészítésen kívül, másrészt fontos következményei vannak. A hibás hajtogatás kétélű kard, mivel a tumerogenitás oka és következménye is lehet. Például a rákos sejtekben általában megfigyelt energetikai hiány a rosszul összehajtott fehérjék túlkínálatához vezethet. Másrészt néha maguk a rosszul összehajtott fehérjék lehetnek a rák oka. A mitokondriumok szerepében a rák genetikai mutációival összehasonlítva nagyjából ugyanazt a talányt látták. Bár a mutációk egyértelműen az úgynevezett „onkogének” túlzott expresszióját eredményezhetik, amelyek a sejteket kontrollálhatatlanul szaporodják, a kutatók most értékelik ezt energetikailag veszélyeztetett mitokondrium a tumor progressziójának alapvető mozgatórugója lehet.

Amikor a mutációról úgy gondolják, hogy a normális javító mechanizmusok energetikai meghibásodásának eredményeként következik be, vagy a kudarc metabolikus kiigazításai miatt másodlagos, akkor a rák okainak és hatásainak spektruma teljes körbe kerül. Mint fent említettük, a rák kezelése ma már drága javaslat lehet, különösen az eklektikus antitest-gyógyszerek egy része, amelyet tipikusan a „mab” utótaggal végződő fantázianév ismer fel (monoklonális antitest esetében). Az antitestek alapvetően az immunrendszer univerzális számítógépei, abban az értelemben, hogy igény szerint előállíthatók szinte minden elképzelhető molekula. Bármi, a nagy vírusos kabátfehérjéktől kezdve a kis fémekig, és talán még a nem kevésbé csúszós dolgokig is, mint maga a teflon.

A nehezen kezelhető daganatok adagonkénti 1000 dolláros kezelésének meséi nem túlzások. Az egyik gyógyszer, amelyet bizonyos fehérvérsejtek - például B-sejtes daganatok vagy például Hodgkins - esetében adott koktél elixír részeként használnak, a Rituximab. Ez érdekes, mert az idén megszűnik a szabadalmi oltalomból, és elméletileg megnyitható a nagyobb verseny jótékony hatásai előtt. A B-sejtek azok a sejtek, amelyek felelősek a patogén behatolók elleni saját antitestjeink előállításáért. Amit itt potenciálisan megvizsgálhatunk, az az esély, hogy hibás antitesttermelő sejteket kezelünk, amelyeket saját rosszul összehajtott fehérjéik nyomasztanak meg, külön antitest gyógyszerekkel, amelyeket a megfelelő hajtogatás szabályozásával állítanak elő, hogy megcélozzák ezeket a fehérjéket.

Amikor az Ig Nobel-díjasok azt mondják, hogy a céljuk annyi, hogy megnevettessenek minket, mint a tanulás segítése, akkor teljesen komolyak. Nehogy valaki kételkedjen eddigi sikerében, megjegyezhetjük, hogy egyre népszerűbbek az „igazi” Nobel-díjhoz képest. Például ki ismeri a címzetteket, akik nyerték a Tegnap Nobel a kémia területén a sejtek javítására szolgáló DNS eszközkészleten végzett munkájukért? Talán néhányat, de legalább most mindannyian ismeritek azt a vegyészt, aki elnyerte az Ig Nobelt egy tojás kibontása miatt.

Tekintse meg az 2007es.com magyarázataink sorozatát, ahol a mai legforróbb technológiai témákról olvashat részletesebben.

Copyright © Minden Jog Fenntartva | 2007es.com