რა არის ამჟამად აღმოჩენილი ტელომერაზას აქტივატორი - ციკლოასტრაგანოლი?

1985 წელს გრეიდერმა და სხვებმა პირველად აღმოაჩინეს ტელომერაზა და ამ ახლად აღმოჩენილ ფერმენტს შეუძლია დნმ-ის გამეორებების დამატება ქრომოსომების ბოლოებში ტელომერების სიგრძის შესანარჩუნებლად. ტელომერაზა არის რიბონუკლეოპროტეინული კომპლექსი, რომლის კატალიზური ბირთვი მოიცავს TERT-ს და TERC-ს, რომელთაგან TERT არის ტელომერაზის აქტივობის რეგულირების გასაღები. ტელომერების სიგრძე აგრძელებს შემცირებას უჯრედების დაყოფის დროს. როდესაც ის კრიტიკულ მნიშვნელობას აღწევს, ის იწვევს დნმ-ის დაზიანების სიგნალებს, რაც იწვევს უჯრედული ციკლის შემოკლებას და ქსოვილოვანი უკმარისობის დაავადებების სერიას, რომლებიც ხასიათდება მოკლე ტელომერებით.

2010 წელს ამერიკულმა კომპანია „გერონმა“ ჰონგ-კონგის მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების უნივერსიტეტთან ერთად ტელომერაზას აქტივატორების სკრინინგის კვლევით პროექტზე ითანამშრომლა. დადგინდა, რომციკლოასტრაგანოლიშეუძლია ტელომერაზას აქტივობის გააქტიურება და ტელომერების დაგრძელების გამოწვევა. ამ აღმოჩენამ აქტიურად შეუწყო ხელი ტელომერაზას აქტივატორების განვითარებას. ასტრაგალუსის სპირტის კვლევის პროგრესი და მასთან დაკავშირებული პროდუქტის შემუშავება. ციკლოასტრაგენოლი (CAG) ამჟამად ერთადერთი ცნობილი ტელომერაზას აქტივატორია ბუნებრივ პროდუქტებს შორის. მას შეუძლია ეფექტურად ებრძოლოს ტელომერების დამოკლებას და აქვს დაბერების საწინააღმდეგო, აპოპტოზის საწინააღმდეგო, ფიბროზის საწინააღმდეგო, იმუნური რეგულირების, უჯრედების პროლიფერაციისა და ჭრილობების შეხორცების ხელშეწყობის და ა.შ. ფარმაკოლოგიური ეფექტები, რითაც პოტენციურად თერაპიული ეფექტი აქვს ტელომერების დისფუნქციასთან დაკავშირებულ დაავადებებზე.

ციკლოასტრაგენოლი და დაბერება

ტელომერები
ტელომერები ქრომოსომების ბოლოებში არსებული სპეციალური სტრუქტურებია, რომლებიც იცავენ ქრომოსომებს და მოკლდებიან ქრომოსომის რეპლიკაციისა და უჯრედების დაყოფის დროს. უჯრედებიც ბერდებიან ტელომერების დამოკლებასთან ერთად.

ტელომერაზა
ტელომერაზას შეუძლია ტელომერების სინთეზირება ტელომერების სიგრძისა და სტრუქტურის სტაბილიზაციისთვის, რითაც იცავს ქრომოსომებს და აფერხებს უჯრედების დაბერებას.

დაბერების საწინააღმდეგო: ტელომერაზას აქტივატორი, რომელიც დაბერების საწინააღმდეგო ეფექტს ასრულებს ტელომერაზას გაზრდით და ამით ტელომერების დამოკლების შეფერხებით.

ტელომერები უჯრედის ქრომოსომების ბოლოებში განლაგებული ქუდებია, რომლებიც მათ უჯრედების გაყოფის დროს დაზიანებისგან იცავს. უჯრედების დაყოფის გაგრძელებისას ტელომერები აგრძელებენ მოკლებას და კრიტიკულ წერტილს აღწევენ, სადაც უჯრედები ბერდებიან ან კვდებიან. ტელომერაზას შეუძლია ტელომერების სიგრძის გახანგრძლივება და უჯრედების სიცოცხლის ხანგრძლივობა ბუნებრივად გაიზრდება შესაბამისად.

დაბერება ცხოვრების გარდაუვალი ნაწილია; თუმცა, მკვლევარები სწავლობენ სხვადასხვა მკურნალობას, რათა თავიდან აიცილონ დაბერების ზოგიერთი ეფექტი, მათ შორის სენოლიზური საშუალებების შესწავლას. სენოლიზური საშუალებები არის ნაერთები, რომლებიც ანადგურებენ დაბერებულ (დაბერებულ) უჯრედებს და, როგორც დადასტურებულია, ამცირებენ დაბერების ეფექტებს. ახალი კვლევა ვარაუდობს, რომ ციკლოასტრაგანოლს აქვს დაბერების საწინააღმდეგო ეფექტი.

ჩინეთიდან ჩატარებული კვლევა, რომელიც გამოქვეყნდა მოლეკულური მეცნიერებების საერთაშორისო ჟურნალში, ფოკუსირებული იყო რადიაციით გამოწვეული დაბერების მქონე ადამიანისა და თაგვების დაბერებულ უჯრედებზე. ციკლოასტრაგენოლი ამცირებს დაბერებულ უჯრედებს არადაბერებულ უჯრედებზე ზემოქმედების გარეშე. ციკლოასტრაგენოლით მკურნალობა ასევე ამცირებს დაბერებულ უჯრედებში ცილებს, რომლებიც აუცილებელია უჯრედების ზრდისა და გადარჩენისთვის. გარდა ამისა, ის თრგუნავს უჯრედების მოძრაობას, რომელიც დაკავშირებულია ასაკთან დაკავშირებულ ანთებით უჯრედებთან და პროცესებთან. ციკლოასტრაგანოლით დამუშავებულ დაბერებულ თაგვებს აღენიშნებოდათ ნაკლები დაბერებული უჯრედები და გაუმჯობესებული ასაკთან დაკავშირებული ფიზიკური დისფუნქცია.

ციკლოასტრაგენოლი ამცირებს უჯრედების დაბერებას

დაბერება დაბერების ცნობილი ნიშანია, თუმცა მკვლევარებმა აღმოაჩინეს, რომ დაბერებული უჯრედებისა და მათი ანთების საწინააღმდეგო სასიგნალო მოლეკულების აღმოფხვრა შესაძლოა ასაკთან დაკავშირებული დაავადებების პრევენციას და ზოგიერთ შემთხვევაში მათ შექცევადაც კი დაეხმაროს. ამ შემთხვევაში, მკვლევარებმა ადამიანის უჯრედები ციკლოასტრაგანოლით დაამუშავეს და აღმოაჩინეს, რომ ის ეფექტურად ანადგურებდა დაბერებულ უჯრედებს არადაბერებულ უჯრედებზე ზემოქმედების გარეშე. გარდა ამისა, დაბერებული უჯრედების უჯრედული მარკერები მნიშვნელოვნად შემცირდა ციკლოასტრაგანოლით დამუშავების შემდეგ.

წინა კვლევებმა აჩვენა, რომ PI3K/AKT/mTOR გზა - სასიგნალო გზა, რომელიც მონაწილეობს უჯრედების ზრდასა და გადარჩენაში - მონაწილეობს დაბერებული უჯრედების მიერ ინიცირებულ ანთებით პროცესებში, რაც ხელს უწყობს მიმდებარე უჯრედებში დაბერების პროცესის ხელშეწყობას. მკვლევარებმა აღმოაჩინეს, რომ ციკლოასტრაგენოლი ხელს უწყობს ამ გზაზე ცილების შემცირებას, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ ნაერთი შეიძლება მოქმედებდეს PI3K/AKT/mTOR გზის ბლოკირებით დაბერების თავიდან ასაცილებლად. გარდა ამისა, ნაჩვენებია, რომ ციკლოასტრაგენოლი ამცირებს დაბერებული უჯრედების უნარს, ხელი შეუწყონ დაბერებას ანთებითი მოლეკულების, ზრდის ფაქტორების და იმუნომოდულატორების გამოთავისუფლების გზით, რაც თანხვედრაშია იმ ვარაუდებთან, რომ PI3K, AKT და mTOR სიგნალიზაციის შემცირებამ შეიძლება შეამციროს დაბერების ხელშემწყობი ეფექტები მიმდებარე უჯრედებში.

ციკლოასტრაგენოლი მიეკუთვნება ტრიტერპენულ საპონინებს და ძირითადად მიიღება ასტრაგალოზიდ IV-ის ჰიდროლიზით. მას აქვს შედარებით მცირე მოლეკულური წონა და ძლიერი ლიპოფილურობა, რაც დადებითად მოქმედებს ბიოაპკის შეღწევასა და კუჭ-ნაწლავის ტრაქტში შეწოვაზე უკეთესი ბიოშეღწევადობის მისაღწევად. ციკლოასტრაგალინოლის ეფექტურობა
1. ტვინის დაზიანების მკურნალობა
2. ღვიძლის ფიბროზის გაუმჯობესება
3. ოსტეოპოროზის მკურნალობა
4. დაბერების საწინააღმდეგო ეფექტი
5. უჯრედების დაბერების შეფერხება

რატომ არის აუცილებელი ციკლოასტრაგანოლის სინთეზირება?

① ციკლოასტრაგანოლს აქვს სხვადასხვა ფარმაკოლოგიური ეფექტი, როგორიცაა ტვინის უჯრედების აპოპტოზის და ნეიროანთების ინჰიბირება ცერებრალური იშემიის დროს და ჰემატოენცეფალური ბარიერის შენარჩუნება.
② ციკლოასტრაგენოლი არის ერთადერთი მცირე მოლეკულური ტერპენოიდული ნაერთი ტელომერაზული აქტივობით, რომელიც დღემდე აღმოჩენილია და რომელსაც შეუძლია ნეიროდეგენერაციული დაავადებების მკურნალობა.
③ მას აქვს მიოკარდიუმის ფიბროზის ინჰიბირების და სიმსივნის საწინააღმდეგო იმუნიტეტის გაძლიერების ეფექტი. ის პოპულარული მოლეკულაა დაბერების საწინააღმდეგო პრეპარატების კვლევასა და განვითარებაში.

არსებული პრობლემები

ციკლოასტრაგანოლის შემცველობა Astragalus membranaceus-ში ძალიან დაბალია და მისი პირდაპირ მიღება რთულია. ციკლოასტრაგანოლის წარმოების არსებული სტრატეგია ეფუძნება ტრადიციულ ჩინურ მედიცინაში ექსტრაქციას, რომელიც ძირითადად მიიღება ასტრაგალოზიდ IV-ის Astragalus membranaceus-ში გარდაქმნით. ანუ, ასტრაგალოზიდ IV მიიღება ასტრაგალუსის დარგვისა და ქსოვილების კულტურის ტექნოლოგიით, შემდეგ კი ასტრაგალოზიდ IV გარდაიქმნება ციკლოასტრაგალოზიდად აციდოლიზის, სმიტის დეგრადაციის, ფერმენტული და მიკრობული ჰიდროლიზის გამოყენებით. თუმცა, მომზადების ეს მეთოდები ძვირია, ადვილად აბინძურებს გარემოს, ძნელია გამოყოფა და გაწმენდა და არ არის ხელსაყრელი გამოყენებისა და პოპულარიზაციისთვის. ამიტომ, ადამიანებმა ყურადღება ციკლოასტრაგანოლის ხელოვნურ სინთეზზე გაამახვილეს.

როგორ გამოვიყენოთ სინთეზური ბიოლოგია სინთეზისთვის? ---სინთეზური ბიოლოგია

სინთეზური ბიოლოგია გულისხმობს არაბუნებრივი ფუნქციების მქონე „ხელოვნური სიცოცხლის“ მიზანმიმართულ დიზაინს, ტრანსფორმაციას და თუნდაც შექმნას საინჟინრო იდეების, ანუ ბიოლოგიის ინჟინერიის ხელმძღვანელობით. ზოგადად, ის ბიოლოგიური მეთოდების გამოყენებით წარმოიქმნება.