මෙතිලීන් බ්ලූ, ටවු සහ ඇමයිලොයිඩ්: ප්‍රෝටීන ඉවත් කිරීමේ යාන්ත්‍රණ වෙනස් වන්නේ ඇයි

ඇල්සයිමර් රෝගයේ ප්‍රෝටීනවලට මෙතිලීන් බ්ලූ කරන්නේ කුමක්දැයි ඇසුවහොත්, කොන්දේසි සහ සීමා පැහැදිලි කළ පිළිතුරු තුනක් ලැබිය යුතු තැන ඔබට ඇසෙන්නේ එක් නිශ්චිත පිළිතුරකි. පරීක්ෂණ නළයකදී එය ටවු අණු එකිනෙකට ඇලීමට බාධා කරයි. එක් මූසික ආකෘතියකදී එය ටවු වෙනස් නොකර ද්‍රාව්‍ය ඇමයිලොයිඩ් අඩු කරයි. තවත් ආකෘතියකදී එය මුලින්ම ඇමයිලොයිඩ් නිපදවන එන්සයිමයේ ක්‍රියාකාරිත්වය අඩු කරයි. මේ සෑම සොයාගැනීමක්ම සැබෑය. එහෙත් ඒ කිසිවක් සම්පූර්ණ කතාව නොවන අතර, ඒ සියල්ල එකම සතෙකු තුළ එකම වේලාවක සිදු නොවේ. එක් පරීක්ෂණයක ප්‍රතිඵලයක් තවත් පරීක්ෂණයකට සාක්ෂියක් ලෙස උපුටා දැක්වීම නතර කිරීමට මෙම ලිපිය ඒ තුන වෙන් කර දක්වයි.

මෙතිලීන් බ්ලූ සෛල තුළ ක්‍රියා කරන ආකාරය පිළිබඳ පුළුල් චිත්‍රය අවශ්‍ය පාඨකයන් එතැනින් ආරම්භ කළ යුතුය. මේ කිසිවක් රෝගීන්ට උපකාරී වූවාදැයි දැනගැනීමට අවශ්‍ය පාඨකයන් ඇල්සයිමර් රෝගය පිළිබඳ සායනික වාර්තාව කියවිය යුතුය. මානව පරීක්ෂණවල ප්‍රතිඵල අයත් වන්නේ එතැනටය. මෙම ලිපිය ඒ වාර්තාව නැවත ඉදිරිපත් නොකරයි.

ටවු පිළිබඳ සොයාගැනීම අයත් වන්නේ සමූහනය පරීක්ෂා කරන විශ්ලේෂණවලටය

මේ කතා තුනෙන් පැරණිතම කතාව පැමිණෙන්නේ ස්නායු තන්තුමය පටලැවිලි සාදන ප්‍රෝටීනය වන ටවු පිළිබඳ සෛල රහිත පර්යේෂණවලිනි. ටවු-ටවු බන්ධන විශ්ලේෂණයේදී ටවු කොටස් යුගලිත සර්පිලාකාර තන්තු බවට එකලස් වන අතර, මෙතිලීන් බ්ලූ ඇතුළු ෆීනොතයසීන් වර්ණක අඩු micromolar සාන්ද්‍රණවලදී එම එකලස් වීම අවහිර කරයි. පසුකාලීන ජෛව රසායනික පර්යේෂණ මෙයට රසායනික පැහැදිලි කිරීමක් ලබා දුන්නේය: වර්ණකය ටවු මත ඇති සිස්ටීන් අවශේෂ ඔක්සිකරණය කරයි. එමඟින් ඒකක අණුක ස්වරූපය ස්ථාවර වන අතර, එසේ නොවුණහොත් වර්ධනය වන තන්තු ඇති වීම මර්දනය වේ. ටවු සමූහනය නිෂේධනය කිරීමට වාර්තා කර ඇති සාන්ද්‍රණ දළ වශයෙන් තනි ඉලක්කම්වල සිට පහළ දසක අගයන් දක්වා වූ micromolar පරාසයක පවතී. ඉදිරියට සාකච්ඡා කරන සියල්ලටම මේ පරාසය වැදගත්ය.

මෙය කුමන ආකාරයේ ප්‍රකාශයක්දැයි සැලකිල්ලට ගන්න. එය ටවු නිෂ්පාදනය, ජීවමාන මොළයක ටවු ෆොස්ෆොරයිලීකරණය හෝ ටවු ඉවත් කිරීම ගැන කිසිවක් නොකියයි. එය කියන්නේ නිශ්චිතව අර්ථ දක්වා ඇති තත්ත්ව යටතේ පරීක්ෂණ නළයකදී ඔක්සිකරණය වූ වර්ණකය ටවු අණු එක මත එක ගොඩගැසීම වළක්වන බවය. එය නිරවද්‍ය, සීමිත සහ ප්‍රයෝජනවත් ප්‍රතිඵලයකි. ගැටලුව ඇරඹෙන්නේ මෙතිලීන් බ්ලූ ටවු ආශ්‍රිත ව්‍යාධිමය වෙනස්කම් ඉවත් කරයි යන පොදු ප්‍රකාශයක් බවට එය පුළුල් කළ විටය. සත්ත්ව දත්ත එම අර්ථකථනයට සහාය නොදක්වයි.

ප්‍රෝටියසෝම පිළිබඳ සොයාගැනීම අයත් වන්නේ 3xTg-AD මූසිකයන්ටය; එහිදී ඇමයිලොයිඩ් සහ ටවු ප්‍රතිඵල වෙන් විය

මැනූ ප්‍රතිඵල අතර වෙනස පැහැදිලිවම පෙන්වන පරීක්ෂණය වන්නේ ඇල්සයිමර් ආශ්‍රිත විකෘති තුනක් දරන මූසිකයන් පිළිබඳ සති 16ක ආහාර අධ්‍යයනයකි. මාස හයක වයසේ සිට සතුන් මෙතිලීන් බ්ලූ අඩංගු ආහාර අනුභව කළ අතර, පර්යේෂකයෝ එකවර කරුණු තුනක් මැනූහ: ප්‍රෝටියසෝමය, ඇමයිලොයිඩ් මට්ටම් සහ ටවු.

ප්‍රෝටියසෝමයේ වෙනසක් ඇති විය. කයිමොට්‍රිප්සින්-සමාන ක්‍රියාකාරිත්වය දළ වශයෙන් හතරෙන් එකකින්ද, ට්‍රිප්සින්-සමාන ක්‍රියාකාරිත්වය දළ වශයෙන් අඩකින්ද ඉහළ ගිය අතර, තුන්වන උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරිත්වය සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් නොවීය. ද්‍රාව්‍ය ඇමයිලොයිඩ්-බීටා 40 සහ 42 යන දෙකම දළ වශයෙන් හතරෙන් එකකින් අඩු විය. පූර්වගාමී ප්‍රෝටීනය සහ එය සැකසීමෙන් ඇති වන කොටස් වෙනස් නොවූ බැවින්, කතුවරු මෙය අඩු නිෂ්පාදනයකට වඩා වැඩි ඉවත් කිරීමක් ලෙස අර්ථකථනය කළහ. ජල වංකගිරියේ පරීක්ෂණ වටයේදී ඉගෙනීම සහ මතකයද වැඩිදියුණු විය.

ඉන්පසු එකිනෙකට නොගැළපෙන ප්‍රතිඵල හමු විය. අද්‍රාව්‍ය ඇමයිලොයිඩ් වෙනස් නොවීය. ප්ලැක් හඳුනාගැනීම සඳහා කළ වර්ණ ගැන්වීම වෙනස් නොවීය. සමස්ත මානව ටවු සහ ත්‍රියොනීන් 181 ස්ථානයේ ෆොස්ෆොරයිලීකරණය වූ ටවු වෙනස් නොවූ අතර, ටවු වැරදි ස්ථානවල පිහිටීමද වෙනස් නොවීය. මයිටොකොන්ඩ්‍රියා ආශ්‍රිත මිනුම්ද වෙනස් නොවීය: සයිටොක්‍රෝම්-c ඔක්සිඩේස් ක්‍රියාකාරිත්වය, ඔක්සිඩේස් ප්‍රෝටීනය හෝ ATP කෙරෙහි සැලකිය යුතු බලපෑමක් නොතිබුණි. එබැවින් මේ ආකෘතියේදී, මෙම ලබාදීමේ ක්‍රමය යටතේ, මෙතිලීන් බ්ලූ ප්‍රෝටියසෝම ක්‍රියාකාරිත්ව තුනෙන් දෙකක් ඉහළ නැංවීය, ද්‍රාව්‍ය ඇමයිලොයිඩ් අඩු කළේය, චර්යාමය මිනුමක අඩුවීමක් යථා තත්ත්වයට පත් කළේය. එහෙත් ටවු පිළිබඳ මැනූ ප්‍රතිඵල, අද්‍රාව්‍ය ඇමයිලොයිඩ් සහ පරීක්ෂා කළ මයිටොකොන්ඩ්‍රියා ආශ්‍රිත ප්‍රතිඵල තිබූ තත්ත්වයේම පැවතුණි.

එක් අවවාදයක් මේ කරුණ දුර්වල කරනවා වෙනුවට වඩාත් පැහැදිලි කරයි. පරීක්ෂා කළ වයසේදී මෙම මූසිකයන් තුළ ටවු සමූහ තවමත් වර්ධනය වී නොතිබුණි. එබැවින් ටවු පටලැවිලිවලට එරෙහිව මෙතිලීන් බ්ලූ අසාර්ථක වන බව මෙම පරීක්ෂණයෙන් පෙන්විය නොහැක. එය පෙන්වන්නේ මැනූ ටවු ප්‍රතිඵල වෙනස් නොවී තිබියදී ද්‍රාව්‍ය ඇමයිලොයිඩ් අඩු විය හැකි බවය. එක් ප්‍රෝටීනයක් වෙනස් වී තවත් එකක් වෙනස් නොවූ බව පෙන්වන මෙවැනි ප්‍රතිඵලයක් මේ විෂයට අවශ්‍යය. මෙතිලීන් බ්ලූ මඟින් ප්‍රෝටියසෝම සක්‍රිය කිරීමෙන් රෝගයේ ප්‍රධාන ලක්ෂණ වන ප්‍රෝටීන දෙකම එකවර ඉවත් කෙරෙන බව විශ්වාස කරමින් ඔබ මෙහි පැමිණියේ නම්, එම අදහස නිවැරදි කරන අධ්‍යයනය මෙයයි.

ඇමයිලොයිඩ් නිෂ්පාදනය පිළිබඳ සොයාගැනීම අයත් වන්නේ වයස්ගත PSAPP මූසිකයන්ටය; එය පෙර යාන්ත්‍රණයට පටහැනිය

වෙනස් කණ්ඩායමක්, වෙනස් ආකෘතියක් සහ ක්‍රියාවලියේ මුල් අදියර සඳහා ප්‍රතිවිරුද්ධ පැහැදිලි කිරීමක් මෙහි ඇත. මාස 15ක් වයසැති PSAPP මූසිකයන්ට නළයක් මඟින් ආමාශයට ලබාදීම සිදු කළ මාස තුනක අධ්‍යයනයකදී, දිනපතා මුඛ මාර්ගයෙන් ලබාදුන් 3 mg/kg මාත්‍රාවක් මොළයේ විවිධ ප්‍රදේශවල ප්ලැක් ප්‍රමාණය දළ වශයෙන් තුනෙන් එකේ සිට අඩක් දක්වා අඩු කළේය. ඒ සඳහාම වූ විශ්ලේෂණයකින් මැනූ ඔලිගොමර් ඇතුළු ඇමයිලොයිඩ් කොටස් කිහිපයක්ද අඩු විය. එහෙත් මෙහි යෝජිත යාන්ත්‍රණය වූයේ වේගවත් ඉවත් කිරීම නොව අඩු නිෂ්පාදනයයි: මොළයේ BACE1 ප්‍රෝටීනය අඩු විය, එහි නිෂ්පාදිතය වන C99 අඩු විය, නමුත් පණිවිඩකාරක RNA අඩු නොවීය. එයින් පෙන්නුම් කරන්නේ අඩු ජාන ප්‍රකාශනයකට වඩා ප්‍රෝටීන මට්ටමේ බලපෑමකි.

සෛල ආශ්‍රිත පර්යේෂණ මේ අර්ථකථනය තවදුරටත් තහවුරු කළේය. ප්‍රතිසංයෝජිත එන්සයිමයක් යොදාගත් සෛල රහිත විශ්ලේෂණයකදී මෙතිලීන් බ්ලූ සෘජුවම BACE1 නිෂේධනය කළේය. මානව ඇමයිලොයිඩ් පූර්වගාමී ප්‍රෝටීනය ප්‍රකාශ කරන හැම්ස්ටර් ඩිම්බකෝෂ සෛලවලදී, පූර්වගාමී ප්‍රෝටීනයම වෙනස් නොවී තිබියදී, ස්‍රාවය වූ ඇමයිලොයිඩ් 40 සහ 42 යන්තම් 1.56 micromolar වැනි අඩු සාන්ද්‍රණවලදී අඩු විය. මෙය පූර්වගාමී ප්‍රෝටීනය සැකසීමෙන් ඇති වන කොටස් නොවෙනස්ව පැවති සහ ප්‍රතිඵලය ඉවත් කිරීමට ආරෝපණය කළ පෙර අධ්‍යයනය සමඟ සසඳන්න. ආකෘති, වයස්, මාත්‍රා, ලබාදීමේ මාර්ග සහ කාලසීමා වෙනස් බැවින්, දෙකම එකම සර්වසාධාරණ යාන්ත්‍රණයක් විස්තර කළ නොහැක. වැදගත් කරුණ එයයි. මෙතිලීන් බ්ලූ ඇමයිලොයිඩ් කෙරෙහි ඇති කරන බලපෑම් එක් පරීක්ෂණ සැකැස්මකදී නිෂ්පාදනය හරහාත්, තවත් සැකැස්මකදී ඉවත් කිරීම හරහාත් සිදු වේ. ඒවායේ පරීක්ෂණ සැකැස්ම නොදක්වා කුමන ප්‍රතිඵලයක් හෝ උපුටා දැක්වීම නොමඟ යවයි.

එක් රසායනික ක්‍රියාවලියක්, ඉලක්ක කිහිපයක්: සිස්ටීන් ඔක්සිකරණය හරහා ඇති සම්බන්ධය

තෙවන පර්යේෂණ ධාරාවකින් පැහැදිලි කෙරෙන්නේ එකම ඔක්සිකරණ-ඔක්සිහරණ රසායනය සම්බන්ධයක් නොපෙනෙන ප්‍රෝටීන කතා තුළ මතුවිය හැකි ආකාරයයි. කැස්පේස් නිෂේධනය පිළිබඳ ජෛව රසායනික අධ්‍යයනයකදී, මෙතිලීන් බ්ලූ කැස්පේස්-6 හි උත්ප්‍රේරක සිස්ටීන් සල්ෆෙනික් අම්ලය බවට ඔක්සිකරණය කිරීමෙන් එය අක්‍රිය කළේය. ස්කන්ධ වර්ණාවලීක්ෂණයෙන් මෙය තහවුරු වූ අතර, අර්ධ-උපරිම බලපෑම ලබාදුන් සාන්ද්‍රණය 10.6 micromolar ආසන්න විය. කැස්පේස්-3 ද සමාන සාන්ද්‍රණයකදී නිෂේධනය විය. කතුවරු මෙය ටවු පිළිබඳ පර්යේෂණ සාහිත්‍යයට පැහැදිලිවම සම්බන්ධ කළහ: ටවු ඒකක අණුක ස්වරූපයේ තබාගැනීමට යෝජනා කර ඇති එම සිස්ටීන්-ඔක්සිකරණ රසායනයටම සිස්ටීන් ප්‍රෝටියේසයක් අක්‍රිය කළ හැකි අතර, ක්‍රියාකාරී සාන්ද්‍රණ පරාසද එකිනෙක සමඟ අතිච්ඡාදනය වේ.

මෙය මනා පැහැදිලි කිරීමක් මෙන්ම අවවාදයක්ද වේ. නිරාවරණය වූ සිස්ටීන් ඔක්සිකරණය කරන, ඔක්සිකරණ-ඔක්සිහරණ ක්‍රියාකාරී අණුවකට ඕනෑම ක්‍රියාකාරී සාන්ද්‍රණයකදී එක් ඉලක්කයකට වඩා තිබෙනු ඇත. ටවු සමූහ විසිරවීම පිළිබඳ කතාව, කැස්පේස් පිළිබඳ කතාව සහ සමහරවිට වෙනත් කතාද එකම රසායනික ක්‍රියාව විවිධ ප්‍රෝටීනවලට යොදයි. ඒ පොදු ක්‍රියාව තිබීමෙන් සොයාගැනීම් එකිනෙක වෙනුවට භාවිත කළ හැකි වන්නේ නැත. එයින් අදහස් වන්නේ වැදගත් වන්නේ කුමන ඉලක්කයද යන්න මාත්‍රාව සහ සන්දර්භය තීරණය කරන බවත්, සිස්ටීන් මත රඳා පවතින එක් ක්‍රියාවලියක් ඉලක්ක කරගෙන දිගුකාලීනව මාත්‍රා ලබාදීම අනෙක් ක්‍රියාවලීන්ටද බලපෑ හැකි බවත්ය. කැස්පේස් අධ්‍යයනයේ කතුවරු මෙම කරුණ සෘජුවම මතු කළහ. මෙතිලීන් බ්ලූහි ඔක්සිකරණ-ඔක්සිහරණ රසායනය තම ඉලක්ක තෝරාගන්නේ කෙසේද, ප්‍රෝටියසෝම සක්‍රිය කිරීම අනෙකුත් සමූහගත ප්‍රෝටීන සඳහා කුමක් අදහස් කරන්නේද සහ දිගුකාලීනව මාත්‍රා ලබාදීම ඉලක්ක පැතිකඩ වෙනස් කරන්නේද යන සම්බන්ධිත ප්‍රශ්න වෙන වෙනම විමසා බැලිය යුතුය.

මැනූ ප්‍රතිඵල අනුව යාන්ත්‍රණය: කුමන සොයාගැනීම කුමන ආකෘතියට අයත්ද

වගුව පේළියෙන් පේළිය කියවූ විට පාඩම පැහැදිලිය. කිසිදු එක් පේළියක ප්‍රතිඵලය සෑම තීරුවකම වෙනස් නොවේ. ඇමයිලොයිඩ් නිෂ්පාදනය පිළිබඳ ප්‍රබලතම ප්‍රතිඵලය පැමිණෙන්නේ ප්‍රෝටියසෝමය කිසිසේත් පරීක්ෂා නොකළ අධ්‍යයනයෙනි. ප්‍රෝටියසෝමය පිළිබඳ ප්‍රබලතම ප්‍රතිඵලය පැමිණෙන්නේ පූර්වගාමී ප්‍රෝටීනය සැකසීම කිසිසේත් වෙනස් නොවූ අධ්‍යයනයෙනි. ටවු පිළිබඳ ප්‍රතිඵලය ප්‍රධාන වශයෙන් පවතින්නේ පරීක්ෂණ නළ තුළ සහ අපේක්ෂිත ඉලක්කයෙන් බැහැර එන්සයිම සමඟ පොදු වූ රසායනය තුළය. මේ තීරු එකට එකතු කර, මෙතිලීන් බ්ලූ ව්‍යාධිමය ප්‍රෝටීන පන්තියක් ලෙස ඉවත් කරයි යන එක් ප්‍රකාශයක් කරන කෙනෙකු ලියන්නේ කිසිදා සිදු නොකළ පරීක්ෂණයක සමාලෝචනයකි.

එම විනය රෝගීන් සම්බන්ධයෙන්ද අදාළ වේ. මේ යාන්ත්‍රණ එකට ගත් විට සායනික ප්‍රතිලාභයක් ඇති වන්නේද යන්න වෙනම ප්‍රශ්නයකි. එයට තමන්ගේම පරීක්ෂණ සහ තමන්ගේම නිගමන ඇත. එයට පිළිතුරු සපයන්නේ මෙහි නොව ඇල්සයිමර් පිළිබඳ සායනික සාක්ෂි යටතේය.