История открытия

Содержание

Введение…………………………………………………………3

История откртытия…………………………………………….4

Факторы роста человека………………………………………9

Механизм действия…………………………………………….11

Строение рецептора……………………………………………15

Применение факторов роста в медицине……………………18

Лекарства - факторы ростаа……………………….…………19

Участие факторов роста в заживлении ран……….………...20

Роль факторов роста в образовании раковых клеток…….24

Применение факторов роста в косметологии……………….25

Современные исследования ……………………………….......28

Заключение……………………………………………………….30

Список использованной литературы…………………………37

Введение.

В поддержании жизни высших организмов ключевую роль играет контроль пролиферации, дифференцировки и направленного движения клеток. Нормальное протекание этих процессов обеспечивает правильные развитие и защитные реакции организма. Постоянно регенерирующие ткани (например эпителий или клетки крови) также требуют строгой регуляции пролиферации стволовых клеток. Утрата или ослабление контроля могут быть причиной тяжелых заболеваний, включая рак и атеросклероз. Необходимая регуляция клеточной пролиферации, дифференцировки и клеточной подвижности осуществляется с помощью различных механизмов. Одним из них является взаимодействие клетки с ростовыми факторами.

Факторы роста – это естественные субстанции-полипептиды, которые могут стимулировать рост, дифференцировку или пролиферацию живых клеток, таким образом, они обладают широким спектром воздействия на множество клеток. Они функционируют как стимуляторы роста (митогены) или ингибиторы роста, стимулируют миграцию клеток, действуют как хемотоксичные агенты, ингибируют миграцию клеток, ингибируют инвазию раковых клеток, регулируют различные клеточные функции, участвуют в апоптозе и ангиогенезе и стимулируют выживаемость клеток, не влияя на рост и дифференциацию.

В отличие от гормонов данные субстанции обычно производятся неспециализированными клетками, которые присутствуют в тканях организма. Факторы роста можно получать с помощью генной инженерии в лаборатории и использовать в терапии.

История открытия

Рита Леви-Монтальчини - старейший в мире лауреат Нобелевской премии. Она удостоилась ее за открытие, благодаря которому ученые стали лучше понимать, что такое рак и болезнь Альцгеймера. Ее открытия подтолкнули разработку технологий восстановления нервов и пересадки кожи [1],[12].

К этому времени было установлено, что добавление к клеткам, культивируемым в стеклянных чашках (in vitro), некоторых экстрактов из органов и сыворотки крови (жидкой части крови, остающейся после удаления ее форменных элементов) может продлить рост этих клеток. Однако факторы, регулирующие рост, оставались неизвестными, а изучать их было чрезвычайно трудно.

Вместе с коллегами Рита Леви-Монтальчини обнаружила факторы роста нервной ткани и фибробластов, интерлейкины и многие другие вещества, необходимые для понимания роста и регуляции клеток, органов, тканей. Несколько видоизменив эксперименты, выполненные ранее американским анатомом Элмером Буэкером, они сделали пересадку клеток опухоли мыши куриному эмбриону и обнаружили, что нервные клетки эмбриона быстро проросли в ткань опухоли. То же самое произошло и тогда, когда опухоль не находилась в непосредственном контакте с эмбрионом. Эти наблюдения подсказали Рите, что на рост нервов оказало воздействие неизвестное стимулирующее вещество, содержащееся в опухоли.

Поскольку эмбриологические методы были трудоемкими и требовали много времени, Леви-Монтальчини решила воспользоваться успешно развивающейся в те дни техникой культуры тканей как наиболее эффективным способом убедительно доказать существование данного вещества. В 1952 г. Леви-Монтальчини. отправилась в Рио-де-Жанейро, чтобы научиться необходимому методу у своей подруги Греты Мейер. В бразильской лаборатории она разрезала ткань опухоли мыши на небольшие кусочки, культивировала их в куриной крови и экстракте эмбрионов, затем добавляла клетки чувствительных нервов куриного эмбриона и проводила инкубацию смеси. В первые 12 часов нервные волокна начинали пролиферировать в направлении кусочков опухоли, затем окружали их, образуя характерный венчик. Дальнейшие эксперименты показали, что экстракты опухолей были не менее эффективны, чем сами опухоли. Существование стимулирующего вещества казалось несомненным, и Леви-Монтальчини назвала его фактором роста нервной ткани (ФРНТ).

В 1953 г. к Леви-Монтальчини присоединился в Вашингтонском университете американский биохимик и зоолог Стенли Коэн.[2] Спустя три года он и его коллеги получили концентрированный экстракт из опухоли мыши, способствующий росту. Этот экстракт состоял из белков и нуклеиновых кислот, был очень густым по консистенции и с трудом разделялся. Для получения активного компонента Коэн добавил в экстракт яд змеи, содержащий фермент, расщепляющий нуклеиновые кислоты. К удивлению Коэна, оказалось, что этот яд обладает большей ФРНТ-подобной активностью, чем сам экстракт. Это открытие стимулировало поиск ФРНТ в других тканях, и в 1958 г. была обнаружена высокая активность этого фактора в слюнных железах взрослых мышей. Это дало Коэну возможность очистить ФРНТ и получить антитела к нему. Два экспериментатора обнаружили, что эти антитела не только тормозят действие ФРНТ, но могут выборочно и постоянно разрушать симпатическую нервную ткань (связанную с сокращением кровеносных сосудов и секрецией желез). Впоследствии было расшифровано химическое строение ФРНТ: оказалось, что это белок с цепочкой из 118 аминокислот. При соединении двух таких цепочек образуется биологически активный фактор. Это достижение Коэна было очень важным для нейробиологических исследований, т. к. ученые получили один четко определенный химический агент, стимулирующий рост нервов, а другой – тормозящий его.

В начале исследований эффектов ФРНТ Коэн обнаружил, что если новорожденным мышам вводить экстракт слюнных желез взрослых мышей, то глаза у них открываются не на 13...14-е сутки, как обычно, а на 7-е сутки. Кроме того, у них необычайно рано прорезываются зубы. Коэн лучше, чем кто-либо из его современников, понял, что «открывание глаз у новорожденных мышей может дать ключ к тайнам биологических ритмов». Он осознавал, что «раз природа потратила столько миллионов лет для совершенствования функций организма, было бы интересно посмотреть, каким образом мы можем изменить сформированные ею программы». Ответом на этот вопрос было обнаружение в экстрактах слюнных желез еще одного агента, названного К. эпидермальным фактором роста (ЭФР), т. к. он стимулировал рост эпителиальных клеток кожи, которые выстилают внутренние органы и поверхность тела, и роговицы. В Университете Вандербильта Коэн разработал простой и изящный метод, позволяющий выделять и очищать ЭФР мыши в сравнительно больших количествах, и в 1972 г. он и его коллеги определили как аминокислотную последовательность этого полипептида (цепочка из 53 аминокислот), так и три участка, в которых эта цепочка замыкается в кольца. Кроме того, Коэн получил антитела к ЭФР. В 1975 г. он выделил ЭФР человека из мочи беременных женщин и установил его аминокислотную последовательность. ЭФР стал важным инструментом исследования биохимических сигналов, регулирующих деление и дифференцировку клеток.

Оказалось, что ЭФР стимулирует рост многих типов клеток и усиливает ряд биологических процессов. С помощью метода радиоактивных меток, позволяющего проследить за взаимодействием ЭФР с рецепторами этого вещества (т.е. химическими группами с особым сродством к нему), К. со своими сотрудниками смог раскрыть механизм соединения ЭФР с рецепторами и проникновения этого комплекса в клетку. Оказалось, что в этом процессе участвует, помимо других компонентов, ферментативная система, универсальная для действия других факторов роста, гормонов и онкогенных вирусов. Эта работа сыграла важнейшую роль в последующем установлении другими исследователями неизвестных ранее факторов роста и пролила свет на действие вирусов и опухолевые процессы.

В 1986 г. Коэн и Леви-Монтальчини была присуждена Нобелевская премия «в знак признания открытий, имеющих важнейшее значение для раскрытия механизмов регуляции роста клеток и органов».

Рис.1

Дата добавления: 2015-07-21