▎ Vilon Research
Вилонның зерттеу негізі қандай?
1. Қартаю және ауруларды зерттеудің шұғыл қажеттілігі
Дүниежүзілік халықтың қартаю процесінің жеделдеуімен жасушалық қартаю, ұлпа қызметінің төмендеуі және гериатриялық аурулардың жоғары жиілігі сияқты қартаюға байланысты бірқатар мәселелер шешімін күткен өзекті медициналық мәселелерге айналды. Жасушалық қартаю гомеостазды сақтау және зақымдалған тіндерді қалпына келтіру қабілетінің біртіндеп жоғалуымен бірге жүреді, бұл әсіресе жасушалық қартаю процесін баяулататын және тіндерді қалпына келтіру функциясын күшейтетін заттарды табуды өте маңызды етеді.
Сонымен қатар қатерлі ісік, қант диабеті, жүрек-қан тамырлары аурулары, бауыр аурулары сияқты негізгі аурулар адам денсаулығына үлкен қауіп төндіреді. Дәстүрлі емдеу әдістері бұл аурулармен күресуде белгілі бір шектеулерге ие және емдеудің жаңа әдістері мен дәрі-дәрмектерін тез арада әзірлеу қажеттілігі туындайды. Мысалы, егде жастағы онкологиялық науқастардың сәулелік терапия мен химиотерапияға төзімділігі нашар, емдеудің әсері қанағаттанарлық емес. Қауіпсіз және тиімді көмекші емдеу әдістерін табу өте маңызды. Осындай қиын жағдайда ғалымдар серпіліс нүктесін табуға үміттеніп, биоактивті пептидтерге назар аударды және Вилон туралы зерттеулер пайда болды.
2. Биоактивті пептидтер бойынша зерттеулердің қарқынды дамуы
Пептидті заттар тірі организмдерде кеңінен кездеседі және жасуша сигнализациясы, иммундық реттеу және зат алмасуды реттеу сияқты көптеген негізгі физиологиялық процестерге қатысады. Соңғы жылдары молекулалық биология және биохимия сияқты технологиялардың қарқынды дамуымен биоактивті пептидтерді зерттеуде айтарлықтай жетістіктерге қол жеткізілді.
Ғалымдар әртүрлі пептидтерді дәлірек синтездеп, оқшаулап, анықтай алады және олардың әсер ету механизмдерін терең зерттей алады. Көптеген зерттеулер әртүрлі құрылымдары бар пептидтердің әртүрлі биологиялық белсенділікке ие екенін көрсетті, бұл денсаулық пен ауру мәселелерін шешуге жаңа үміт әкеледі. Бұл процесте зерттеушілер жоғары өнімді скрининг және функционалды тексеру сияқты әдістер арқылы көптеген пептидтерді зерттеді. Вилон бірегей құрылымы мен әлеуетті функциялары бар дипептид ретінде бірте-бірте адамдардың көзқарасына ие болды.
3. Тіндерді қалпына келтіру және қалпына келтіру механизмдерін терең зерттеу
Тіндерді қалпына келтіру және қалпына келтіру организмдердің қалыпты физиологиялық функцияларын сақтау және жарақаттарға жауап беру үшін маңызды процестер болып табылады. Дегенмен, бұл процестің қазіргі түсінігінде әлі де көптеген олқылықтар бар және тіндердің тиімдірек қалпына келуі мен регенерациясын қалай ынталандыру зерттеулердің басты бағыты болды. Дің жасушалары тіндердің қалпына келуі мен регенерациясында негізгі рөл атқарады, олардың белсендірілуі, көбеюі және дифференциация механизмдері туралы зерттеулер көп көңіл бөлді.
Сонымен қатар, жасушадан тыс матрицаның синтезі мен ыдырауы және жасушааралық сигнализация сияқты факторлар да тіндердің қалпына келуіне маңызды әсер етеді. Тіндерді қалпына келтіру және қалпына келтіру механизмдерін зерттеу барысында зерттеушілер кейбір пептидтердің осы негізгі процестерді реттей алатынын анықтады. Осының негізінде тіндердің қалпына келуін және регенерациясын реттеу мүмкіндігі бар пептидтерді зерттеу үздіксіз тереңдетілді. Вилон дің жасушаларының белсендірілуі мен пролиферациясын қолдаудағы және фибробласттардың белсенділігін реттеудегі әлеуетті әсерлерінің арқасында осы саладағы негізгі зерттеу нысанына айналды.
Вилонның әсер ету механизмі қандай?
1. Хромосомаларға және гендердің экспрессиясына әсері
Гетерохроматиннің бөлінуіне ықпал ету: Зерттеулер көрсеткендей, Вилон егде жастағы адамдардың өсірілген лимфоциттеріндегі жалпы гетерохроматиннің бөлінуін (дегетерохроматизация) тудыруы мүмкін [1] . Бұл ядролық ұйымдастыру аймағының дегетерохроматизациясы нәтижесінде пайда болған рибосомалық гендердің синтез процесін белсендіріп, эухроматин аймағының конденсациялануына байланысты тежелген гендерді босатып, факультативті гетерохроматин түзе алатынын білдіреді. Сонымен қатар, Вилон центромера айналасындағы конститутивтік гетерохроматиннің ыдырауын туғызбайды. Нәтижелер Вилонның жасына қарай факультативті гетерохроматинді (дегетерохроматизация) біртіндеп белсендіретінін көрсетеді [1].
2. Ауруларды емдеудегі рөлдер
Қатерлі ісікпен ауыратын науқастарды кешенді емдеу: егде жастағы онкологиялық науқастарды емдеуде Вилон иммуномодулятор ретінде емдеу жоспарына енгізілген. Алдын ала зерттеу нәтижелері Вилонды қолдану пациенттердің 2 жылдық өмір сүру деңгейін жақсартуға, операциядан кейінгі асқынулардың, алыстағы асқынулардың, қайталанулардың және ісіктердің таралуының алдын алуға және белсенді емнен кейін өмір сүру сапасын жақсартуға болатындығын көрсетеді [2].
Ісікке қарсы әсер: In vitro эксперименттерінде Vilon ісік жасушаларының үш түрінің өсуіне дозаға тәуелді тежегіш әсер етеді, атап айтқанда адамның тоқ ішек обыры LOVO, адамның асқазан рагы MKN45 және адам бауыр обыры QGY7703, бірақ адамның қалыпты ақ қан жасушаларына айқын тежегіш әсері жоқ [3] . In vivo ісіктерді тежеу эксперименттері Вилонның H22 тышқан бауыр обырының өсуіне тежегіш әсер ететінін және тиімді дозасы 15 мг・Кг-1 екенін көрсетеді. 30мг・Кг-1 жоғары дозасын қолданғанда тышқандардағы H22 бауыр ісігі трансплантацияланған ісіктің тежелу деңгейі 60%-дан асады [3].
Қант диабетімен ауыратын науқастарға әсері: І типті қант диабетімен ауыратын егде жастағы науқастарда Вилон кешенді емнің бөлігі ретінде табиғи антикоагулянттардың (антитромбин III және С ақуызы) құрамының жоғарылауы және фибринолизді ынталандыру ретінде көрінетін коагуляция және гемостаз қызметін оңтайландыра алады [4] . Сонымен қатар, көп жағдайда Вилон көмірсулар алмасуын тұрақтандыру үшін қажетті инсулин дозасын азайта алады. Сонымен қатар, ол сондай-ақ Т көмекші жасушаларының, Т-тәуелді және Т-тәуелді емес NK жасушаларының құрамын азайта алады, белсенді Т-лимфоциттердің, В-лимфоциттердің және IgA деңгейін қалыпқа келтіреді, иммундық жүйе мен гемостаз функциясына тұрақтандырушы әсер етеді [4].
3. Жасуша мен мүшелердің қызметіне әсері
Гепатоциттердің регенерациясын ынталандыру: төрт хлорлы көміртегімен улану нәтижесінде туындаған бауыр циррозының егеуқұйрық үлгісінде Вилон бауыр циррозы бар егеуқұйрықтарда гепатоциттердің функционалдық белсенділігін қалпына келтіруге және бауыр регенерациясына белгілі бір әсер етеді. Препаратты қолданғаннан кейін екі аптадан кейін бауыр циррозы бар егеуқұйрықтардың бауырындағы глюкоза-6-фосфатазаның (G6P) белсенділігі төмендейді, ал Вилон оны жоғарылатуы мүмкін. Емделмеген егеуқұйрықтарда жалпы гликоген мен оның компоненттерінің мазмұны және G6P белсенділігі әлі де циррозға дейінгі деңгейде. Тәжірибе барысында екі топтағы бауыр циррозы бар егеуқұйрықтардың бауырындағы гликогенфосфорилаза (ГП) және гликоген синтаза (ГС) белсенділігінің бақылау көрсеткіштерінен айырмашылығы жоқ. Вилонның бауыр циррозы бар егеуқұйрықтарда бауыр регенерациясына әлсіз ынталандырушы әсері бар, ол екінші топтағы егеуқұйрықтардағы гепатоциттердің жалпы ақуыз мөлшері мен плоидтық деңгейі бірінші топтағы егеуқұйрықтарға қарағанда тиісінше 4,7% және 11,5% жоғары болуымен көрінеді [5].
Радиосезімтал мүшелерге әсері: Вилон тимоциттердің пролиферативті белсенділігін ынталандырады және ішектің дің жасушаларының пролиферативті әлеуетін күшейтеді, осылайша негізгі органдардың сәулеленуден кейінгі қалпына келуін ынталандырады. Мысалы, тұтас денеге бір рет гамма-сәулелік сәулеленуді (6Gy) алған егеуқұйрықтар мен егеуқұйрықтарға жүргізілген зерттеулер Вилонның тимус, көкбауыр және ұлтабар функционалдық морфологиясына әсер ететінін анықтады [6].
4. Молекулалық деңгейдегі рөлдер
Мембранаға байланысудың мүмкін механизмі: Молекулярлық динамиканың траекториясын зерттеу Вилонның (лизилглутамин қышқылы дипептидінің) және тимопоэтиннің (Glu-Trp) құрылымында молекулаішілік тұз көпірлері бар екенін көрсетті, бұл олардың конформациялық икемділігін төмендетеді. Листің алифатикалық бүйірлік тізбегінің арқасында Вилон салыстырмалы түрде икемді. Дипептидтің қозғыш мембранамен лиганд-рецепторлық байланысуының ықтимал механизмі ұсынылды, яғни тұз көпірін құрайтын азот пен оттегі атомдары арқылы байланысуы [7].
Ядролық ұйымдастыру аймағындағы ақуыз экспрессиясына әсері: Вилон қан сарысуы тінінің және эпителий жасушасының ядроларының ядролық ұйымдастыру аймақтарында СПИД белоктарының экспрессиясын ынталандырады және тежейді, сәйкесінше рибосомалардың түзілуін, жиналуын және цитоплазмаға тасымалдануын қалыптастырады немесе азайтады, осылайша бұл жасушалардың синтезіндегі ақуызды анықтайды. Сонымен қатар, бұл пептид тимоциттердің пролиферацияланатын бласт жасушаларына айналуына ықпал етеді [8].
Vilon қолданбалары қандай?
1. Қартаюға қарсы
Вилон қартаюға қарсы әлеуетті пептид болып саналады, ол асқазан-ішек жолдарының жұмысын жақсарту, ферменттердің белсенділігін арттыру және қоректік заттардың сіңуіне ықпал ету арқылы жасушалық қартаюды кешіктіреді. Сонымен қатар, Вилон терінің коллагенінің экспрессиясын жақсартып, терінің қартаю белгілерін азайта алатыны анықталды. Зерттеулер KE пептидінің (Lys-Glu, Vilon) қартайған тері фибробласттарының культурасындағы коллаген 1 экспрессия аймағын 83% арттыра алатынын анықтады; ол сондай-ақ жас және кәрі тері фибробласттарының мәдениетіндегі сиртуин 6 экспрессия аймағын сәйкесінше 1,6 және 2,6 есе арттырады [11].
2. Тіндерді қалпына келтіру және қалпына келтіру
Вилон тіндердің қалпына келуі мен регенерациясында маңызды потенциалды көрсетеді. Ол дің жасушаларының белсендірілуіне және көбеюіне қолдау көрсете алады, жараларды емдеуді және тіндердің қалпына келуін тездетеді. Зерттеулер сонымен қатар Вилонның фибробласт белсенділігін реттеу арқылы терінің, ішектің және басқа тіндердің қалпына келуіне ықпал ете алатынын анықтады. Зерттеулер Вилон синтетикалық дипептидінің эксплант қоректік ортаға әр түрлі жастағы егеуқұйрықтардан қосылғанын көрсетті. Нәтижелер Вилонның тіндердің морфологиялық тұрақтылығын индукциялай алатынын, жасушалардың регенерациясын және функционалдық белсенділігін белсендіретінін және егде жастағы егеуқұйрықтардың экспланттарына күшті әсер ететінін көрсетті, бұл Вилонның тіндерді қалпына келтіруде потенциалы бар екенін көрсетеді [9].
3. Жүрек-қан тамырлары мен бүйректі қорғау
Вилон сонымен қатар жүрек-тамыр және бүйрек денсаулығына оң әсер етеді. Ол геннің экспрессия үлгісін өзгерту арқылы жүрек-қан тамырлары қызметін жақсартады және бүйрек ауруларында микротамыр өткізгіштігін арттырады, қанның ұюын оңтайландыруға ықпал етеді.
4. Қатерлі ісіктерді емдеудегі қолданулар
Егде жастағы онкологиялық науқастарды кешенді емдеу: егде жастағы онкологиялық науқастарды емдеуде Вилон иммуномодулятор ретінде емдеу жоспарына енгізілген. Мысалы, тік ішек ісігі мен тоқ ішек обыры бар егде жастағы науқастарды кешенді емдеуде алдын ала зерттеу нәтижелері Вилонды қолдану пациенттердің 2 жылдық өмір сүру деңгейін жақсартуға, операциядан кейінгі асқынулардың, алыстағы асқынулардың, қайталанудың және ісіктің таралуының алдын алуға болатынын көрсетеді [2].
Көптеген қатерлі ісіктерге арналған пациенттердің стратификациясы: Vilon қабылдаған ақпараттың біріктірілген қабаттары алгоритмі (ViLoN) бірнеше молекулалық карталарды біріктіру үшін пайдалануға болатын желіге негізделген жаңа әдіс болып табылады. Пациенттердің стратификациясы тұрғысынан бұл әдіс деректер түрлерінің әртүрлі комбинацияларында (ген экспрессиясы, метилдену, көшірме саны) тексерілді және пациенттердің стратификациясына айтарлықтай жақсарту әсерін тигізеді және барлық жағдайларда тұрақты бәсекеге қабілеттілікке ие. Кішірек когорталарда (тік ішек аденокарциномасы: 90 жағдай, өңеш обыры: 180 жағдай) жақсы нәтижелерге қол жеткізу үшін алдыңғы функционалдық білімді (KEGG, GO) енгізу өте маңызды [10].
5. Бауыр ауруларын емдеудегі қолданулар
Бауыр циррозы бар егеуқұйрықтардың бауырына әсері: «Вилон» дипептидті препаратының бауыр циррозы бар егеуқұйрықтарда гепатоциттердің функционалдық белсенділігін қалпына келтіруге және бауыр регенерациясына әсері зерттелді. 4 ай бойы төрт хлорлы көміртегімен улану нәтижесінде туындаған бауыр циррозы бар егеуқұйрықтарға Вилон (1,7 микрограмм/кг) берілді және 5 күн бойы күнделікті инъекциялар енгізілді. Нәтижелер препаратты қолданғаннан кейін екі аптадан кейін бауыр циррозында 1,2 есе төмендеген глюкоза-6-фосфатазаның (G6P) белсенділігі Вилонның әсерінен жоғарылағанын көрсетті. Вилонның бауыр циррозы бар егеуқұйрықтарда бауыр регенерациясына әлсіз ынталандырушы әсері бар, ол екінші топтағы егеуқұйрықтардағы гепатоциттердің жалпы ақуыз мөлшері мен плоидтық деңгейі бірінші топтағы егеуқұйрықтарға қарағанда тиісінше 4,7% және 11,5% жоғары болуымен көрінеді [5].
6. Қант диабетін емдеудегі қолдану
Қант диабетімен ауыратын егде жастағы емделушілерге әсері: Вилон тимус миметикасы ретінде І типті қант диабетімен ауыратын егде жастағы науқастарды кешенді емдеуде көмекші дәрі ретінде қолданылады. Нәтижелер Вилонды қолдану табиғи антикоагулянттардың (антитромбин III және С ақуызы) құрамының жоғарылауы және фибринолизді ынталандыру ретінде көрінетін коагуляция және гемостаз қызметін оңтайландыратынын көрсетеді. Көп жағдайда Вилон көмірсулар алмасуын тұрақтандыру үшін қажетті инсулин дозасын төмендетеді. Сонымен қатар, Вилон сонымен қатар Т көмекші жасушаларының, Т-тәуелді және Т-тәуелді емес NK жасушаларының құрамын төмендетеді және белсенді Т-лимфоциттердің, В-лимфоциттердің және IgA деңгейін қалыпқа келтіреді, бұл Вилонның иммундық жүйеге және гемостаз функциясына тұрақтандырушы әсер ететінін көрсетеді [4].
7. Радиациялық жарақаттарды емдеудегі қолданулар
Радиосезімтал мүшелерге әсері: 6Gy бір рет бүкіл дене γ-сәулеленуін алған егеуқұйрықтар мен егеуқұйрықтардың тимустың, көкбауырдың және он екі елі ішектің функционалдық морфологиясына вилон мен эпиталонның әсері зерттелді. Нәтижелер вилонның тимоциттердің пролиферативті белсенділігін ынталандыратынын және ішектің дің жасушаларының пролиферативті әлеуетін күшейтетінін көрсетеді, осылайша негізгі органдардың сәулеленуден кейінгі қалпына келуін ынталандырады [6].
Қорытындылай келе, арнайы дипептид ретінде Вилон асқазан-ішек жолдарының жұмысын жақсартады, қартаюды баяулатады, тіндердің қалпына келуіне және қалпына келуіне көмектеседі, жүрек-қан тамырлары мен бүйрек денсаулығын сақтайды. Сондай-ақ онкологиялық ауруларды, бауыр ауруларын, қант диабетін, радиациялық жарақаттарды емдеуге оң әсер етеді.
Автор туралы
Жоғарыда аталған материалдардың барлығы Cocer Peptides компаниясымен зерттелген, өңделген және құрастырылған.
Ғылыми журналдың авторы Кандула М.М. бірнеше беделді мекемелерге, соның ішінде Janssen Pharmaceuticals, BOKU университеті, BOKU Вена, Бостон университеті және Йоханнес Кеплер университеті Линцке қатысы бар зерттеуші. Оның зерттеулері оның пәнаралық тәжірибесін көрсететін кең ауқымды салаларды қамтиды. Биохимия және молекулярлық биологияда ол жасушалық процестер мен молекулалық өзара әрекеттесулерді түсінуді жақсартуға үлес қосты.
Оның жасуша биологиясындағы жұмысы жаңа терапиялық стратегияларды әзірлеу үшін маңызды болып табылатын жасушалардың құрылымы мен қызметін зерттеуді қамтиды. Биотехнология және қолданбалы микробиология саласында Кандула ММ практикалық мәселелерді шешу үшін микробтық жүйелерді қолданудың инновациялық әдістерін зерттеді. Оның «Тіршілік туралы ғылымдар және биомедицина - басқа тақырыптар» саласындағы зерттеулері оның дәстүрлі ғылыми шекаралардан асып түсетін озық әдістемелер мен технологиялармен айналысатынын көрсетеді. Сонымен қатар, оның инженерия саласындағы жұмысы оның ғылыми принциптерді практикалық қолдануда қолдану қабілетін көрсетеді. Кандула ММ өзінің көп қырлы зерттеулері арқылы медицина мен биологиядағы теориялық жетістіктерге де, практикалық қолданбаларға да әсер етіп, ғылыми қоғамдастыққа елеулі үлес қосты. Kańduła MM сілтемеде [10] келтірілген.
