COVID-19
-ийн онцлог шинж чанарын нэг нь ноцтой
тохиолдолд ажиглагдах хүчтэй дархлааны хариу үйлчлэл юм. Дархлааны хэт хурдан
хариу үйлчлэлийн тэсрэлтээс цитокины шуурга үүсдэг бөгөөд улмаар уушгийг гэмтээж,
үхэлд хүргэх аюултай. Цитокин нь
ерөнхийдөө дархлааны хариу урвал, хурц үрэвслийг өдөөдөг ба биеийн олон төрлийн
өөр өөр эсээс чөлөөлөгдсөн сигнал уургууд юм. Цитокины шуурга нь COVID-19 болон ханиаднаас гадна SARS, MERS гэх мэт коронавирусаар үүсгэгдсэн бусад амьсгалын замын
өвчнүүдэд нийтлэг шинж тэмдэг үзүүлдэг. Мөн түүнчлэн яагаад зарим өвчтөнүүд
коронавирусд хүчтэй хариу үйлчлэл үзүүлж байгаа болон зарим өвчтөнүүдэд шинж
тэмдэг илрэхгүй байгаа зэрэгт тайлбар өгөх боломжтой. Цитокины шуурга яагаад
залуу хүмүүс бага өвчилж байгаагийн шалтгаан болж магадгүй. Учир нь тэдний
дархлааны систем бага хөгжсөн бөгөөд үрэвсэл үүсгэгч цитокины түвшин бага
байгаатай холбоотой.
МIT –ийн судалгааны баг эсрэг биетэй бүтцээрээ ижилхэн, цитокины илүүдэлд уусах чадвартай уургийг хөгжүүлсэн. Энэ судалгааны ажлын гол зохиогчийн нэг болох MIT-ийн судлаач эрдэмтэн Rui Qing хэлэхдээ: “Бидний ажлын гол санаа нь эсрэг бие шиг рецептор уургийг биед тарин, цитокины шуургаар бий болсон цитокины илүүдэлтэй холбоо үүсгэснээр халдварын шинж тэмдгийг намдааж мөн цитокины илүүдлийг арилгах боломжтой.”
.png?w=1000)
Зураг 1. MIT-ийн эрдэмтэн Shuguang Zhang вирусийн халдварын
үед тохиолддог хэт хүчтэй дархлааны хариу үйлчлэл болох цитокины шуургыг хаах
болон цитокины рецепторд нэгддэг эсрэг бие шиг уургийг дэвшүүлсэн. Энэхүү
зурагт эсээс жижиг ягаан хэлтэрхийнүүд болох цитокины шүүрлийг үзүүлж байна. Credit:
Scientificanimations.com, CC BY-SA 4.0
Судлаачид энэхүү ажлаа QRB (Quarterly
Review of Biophysic) сэтгүүлд
хэвлүүлсэн бөгөөд одоо тэд короновирусын халдвартай болон цитокины шуургатай
хүний эс болон амьтны загварт уургаа турших зорилготой байгаа.
Молекулын хөвөн (Molecular
Sponge)
Энэхүү судалгааны ажил нь мембранд шигтгэгдсэн уургийн өөр нэгэн
хувилбарыг хөгжүүлэх төслийн хүрээнд үргэлжлүүлэн цитокины шуургыг хаах
зорилгоор хийгдэж байна. Эсрэг бие шиг рецептор уургийг зөвхөн мембраны эсээс
гаргаж авдаг учир судлахад төвөгтэй юм.
Сүүлийн хэдэн жил ийм төрлийн судалгаан дээр ажилласны эцэст судлаач Zhang болон Qing нар уургийн гидрофоб хэсгийг өөрчлөх аргыг боловсруулсан ба ингэснээр уураг усанд уусах боломжтой болж судлахад дөхөм болох юм. Гидрофоб амин хүчлийг төстэй бүтэцтэй гидрофил амин хүчлээр солих ба энэхүү аргаа QTY кодын арга гэж нэрлэсэн. (Leu – Glu, Ile /Val – Thr, Phe – Tyr солигдоно)
.png?w=1000)
Зураг 2. Энэхүү зурагт эсрэг бие шиг бүтэцтэй ялгаатай цитокины ресепторын Fc-fused QTY-ийн систематик дүрслэлийг үзүүлж байна. Credit: Image courtesy of the researchers
QTY
кодын хөгжүүлэлтийн дараа, өгүүллийн
нэг зохиогч болох Jing цитокин
рецептор мэт уургийн усанд уусдаг хувилбарын загварчлалын санааг гарган Zhang –ийн лабораторитой холбогдсон. Цитокин рецепторууд нь цитокинууд
рецепторуудтой холбогддог дархлааны эсийн гадаргуу дээр байрладаг.
ХДХВ болон гепатит агуулдаг вирус ба бактерийн халдвараар үүссэн
цитокины шуургатай эдгээр дуураймал цитокины рецепторууд нь тэмцэж чадна гэж Jin үзсэн. Мөн цитокины рецепторууд нь хорт
хавдрын дархлааны эмчилгээнд нөлөө үзүүлж болно хэмээн таамагласан.
2019 оны 4 сард Zhang-гийн баг цитокины илүүдлийг хөвөн шиг шингээн авч чадах
уургийг загварчлахаар төлөвлөн, QTY кодыг ашиглан цитокин рецепторуудын усанд уусдаг
хувилбаруудыг хийсэн. Уургууд усанд уусах үед тэд хүний судсаар чөлөөтэй явах
боломжтой болох ба уургийн анхны гидрофоб хувилбар нь мөргөлдсөн эстэй наалдах
болно.
Судлаачид Fc-бүс гэж нэрлэдэг
эсрэг биеийн хэсгийг усанд
уусдаг рецептор уурагтай холбосон. Энэ
бүс нь судсан дахь уургийг тогтворжуулах мөн дархлааны системд халдах боломжийг
багасгадаг.
Мөн судлаачид interferon, interleukin зэрэг цитокинуудтай холбогдож болох зургаан өөр төрлийн цитокин
рецептор уургийг загварчилсан. Уургийн холбоосын хүчний лабораторийн туршилтаар
өөрчлөгдсөн уураг нь цитокины байгалийн рецептортой ижил төстэй хүчээр
цитокинуудтай нийлэх боломжтойг тогтоосон. Jin “Бидний загварчилсан цитокины рецепторууд нь цитокины шуурганы
үед чөлөөлөгдөж байгаа цитокины илүүдлийн ихэнхийг шингээн авж байна.”
хэмээн хэлсэн.
Сонирхолдоо хөтлөгдсөн нь:
3-р сард, зарим өвчтөнд SARS-Cov-2 вирус цитокины шуургыг үүсгэж байна гэсэн нотолгоон дээр үндэслэн
судлаачид өөрсдийн боловсруулсан рецептор уураг нь тусалж чадна гэж үзсэн. Тэд
өнөөг хүртэл бий болгосон үр дүнгээ хурдан нийтлүүлэхээр шийдсэн бөгөөд одоо COVID-19-ийн
халдвартай хүний эс, амьтны загварт нэмэлт шинжилгээ хийхээр төлөвлөж байна.
Үүнээс харахад 2019 оны 4-р сард бидний эхлүүлсэн судалгаа нь COVID-19
халдвартай өвчтөнүүдийн эмчилгээнд шууд
хамаатай гэдгийг Zhang цохон хэлсэн.
Сониуч зан, эсвэл бүр идэвхтэй судалгаа нь ихэвчлэн ирээдүйн гамшгаас урьдчилан
сэргийлэх түлхүүр болох бэлэн байдалд хүргэдэг.
Судлаачид өөрсдийн загварчилсан уураг мөн түүнчлэн усанд уусдаг цитокин
рецепторыг бий болгох аргадаа патент авах хүсэлт гаргажээ. Тэд энэхүү
технологийг хурдан хугацаанд лицензжүүлж, эмнэлзүйн туршилт уруу шилжүүлэхэд
туслах эмийн болон биотехнологийн компаниудтай хамтарч ажиллана гэдэгтээ найдаж
байгаа аж.
Jin “Мэдээж энэхүү аргыг цаашид амьтан болон
хүний эмнэлзүйн судалгаан дээр нарийвчлан судлах шаардлагатай. Гэхдээ энэ нээлт
нь цитокины шуургыг үүсгэдэг вирусийн гаралтай өвчнийг эмчлэх эмнэлзүйн
хэрэглээнд том хувь нэмэр оруулна гэдэгт бид итгэлтэй байна.” хэмээн хэлжээ.
Эх сурвалж:
Reference: “QTY code-designed
water-soluble Fc-fusion cytokine receptors bind to their respective ligands” by
Shilei Hao, David Jin, Shuguang Zhang and Rui Qing, 9 April 2020, Quarterly
Review of Biophysics (QRB) Discovery.
DOI:
10.1017/qrd.2020.4
Мэдээ бэлтгэсэн: Материал судлалын
салбар, Биофизикийн лаборатори ЭШДаА Б.Хонгор