Хүний дархлааны тогтолцоо хэрхэн идэвхждэгийг тогтоосон нээлт Нобелийн шагнал хүртэв

Мэдээний эх сурвалж:  www.vetscite.org

2011 оны 10 дугаар сарын 18

2011 оны Физиологийн буюу Анагаах ухааны Нобелийн шагналыг Брюс А.Бьютлер, Жюлс А.Хоффман нар төрөлхийн дархлааны идэвхжилийн талаарх нээлтээрээ, Ральф М.Штейнман сэртэнт эс, түүний олдмол дархлаанд гүйцэтгэх үүргийг тодорхойлсон нээлтээрээ тус тус хүртжээ. Энэ жилийн Нобелийн шагналтнууд дархлааны тогтолцоо идэвхжих зарчмын тухай ойлголтод хувьсгал хийснээр халдварт болон хавдар үүсгэгч өвчнүүдээс урьдчилан сэргийлэх, эмчлэх, үрэвсэлт өвчнүүдийг анагаах шинэ аргуудыг эрэлхийлэхэд хүргэсэн байна.
Эрдэмтэд олон жилийн турш хүн, амьтдын дархлааны хариу урвалын “манаач” “хэн” болохыг тогтоохыг оролджээ. Брюс Бьютлер, Жюлс Хоффман нар бичил биетийг таньж төрөлхийн дархлааг идэвхжүүлдэг авуур уургийг нээсэн бол Ральф Штейнман дархлааны тогтолцооны сэртэнт эс, түүний олдмол дархлааг идэвхжүүлэх, зохицуулах ер бусын чадавхийг нээсэн байна.

Эмгэг төрүүлэгч бичил биетэн (нян, вирүс, мөөгөнцөр, шимэгч хорхой) цаг мөч тутамд заналхийлдэг ч бид тэднээс хамгаалах хүчтэй механизмаар “өвч тоноглогджээ”. Хамгаалах урвалын тэргүүн шугам болох төрөлхийн дархлаа нь “эзлэн түрэмгийлэгч” бичил биетүүдийг устган, улмаар дахин довтлоход нь хориг тавьдаг үрэвслийг өдөөдөг бол бичил биетүүд хамгаалалтын энэ шугамыг нэвтэрсэн тохиолдолд олдмол дархлаа идэвхжиж, Т, В эсүүдийн тусламжтайгаар эсрэгбием, киллер эсүүдийг үйлдвэрлэж халдвар авсан эсийг устгадаг. Харин халдварыг амжилттай таслан зогсоосны дараа бидний олдмол дархлааны тогтолцоо ой санамжаа хадгалж, ижил бичил биет дахин довтлоход хамгаалах хүчнийг илүү богино хугацаанд, шуурхай дайчлахад бэлэн болдог байна. Гэхдээ дээрх хоёр хамгаалалтын шугам халдварын эсрэг зогсдог ч өөрсдөө бас эрсдэл дагуулдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Идэвхжилийн хүчдэл хэт сул тохиолдолд эсвэл дотоод гаралтай молекулууд дархлааны тогтолцоог идэвхжүүлбэл үрэвсэлт өвчин үүснэ.

ХХ зуунаас бид дархлааны тогтолцооны учир жанцанг алхам алхамаар ойлгосоор ирэв. Нобелийн удаа дараагийн шагналыг хүртсэн нээлтүүдийн ачаар, жишээлбэл эсрэгбием хэрхэн үүсдэг, Т эс гадны биетийг хэрхэн таньдаг тухай мэддэг болов. Гэсэн хэдий ч Бьютлер, Хоффман, Штейнман нарын нээлтүүдээс өмнө төрөлхийн дархлааны идэвхжилийг өдөөж төрөлхийн болон олдмол дархлаа хоорондын уялдааг зохицуулдаг механизм хэрхэн ажилладаг нь тодорхойгүй байсан билээ.

Жюлс Хоффман анхны нээлтээ 1996 онд хийжээ. Үр хөврөлийн хөгжилд оролцдог Toll болон бусад хэд хэдэн ген нь мутацид орсон жимсний ялаан дээр туршилт явуулахад Toll генийн өөрчлөлттэй нь нян, мөөгөнцрийн халдварыг хамгаалж чадалгүй үхэж байв. Ийнхүү Toll генийн бүтээгдэхүүн нь эмгэг төрүүлэгч бичил биетүүдийг мэдэрдэг тул идэвхжих нь чухал болохыг тогтоосон байна.

Брюс Бьютлер дархлааны тогтолцоог хэт өдөөж үхэлд хүргэх эрсдэлтэй нянгийн липополисахарид (LPS)-тэй холбогдох авуурыг хайж байлаа. 1998 онд нөхдийн хамтаар липополисахаридэд тэсвэртэй хулгана жимсний ялааны Toll гентэй төстэй гендээ мутаци агуулдгийг нээснээр Toll төст авуур (Toll like receptor/TLR) нь липополисахаридтэй холбогддог болохыг тогтоосон байна. Энэ хоёр холбогдсон тохиолдолд үрэвсэл үүсгэгч дохиолол идэвхжих бөгөөд липополисахаридын хэмжээ хэт нэмэгдвэл үжилт шок болдог аж. Дээрх нээлт нь халдварын үед хөхтөн амьтад болон жимсний ялааны төрөлхийн дархлаа идэвхжихдээ төстэй молекулууд ашигладаг болохыг харуулжээ.

Хоффман, Бьютлер нарын нээлтүүдийг төрөлхийн дархлааны судалгаанд тэсрэлт хийсэн гэж үздэг. Одоогоор хүн болон хулганад 10 орчим харилцан адилгүй Toll төст авуур байдгийг тогтоогоод байгаа бөгөөд тус бүр нь бичил биетүүдэд нийтлэг тохиолддог тодорхой молекулуудыг таньдаг аж. Эдгээр авуур нь тодорхой хэмжээнд мутацид орсон амьтад халдварт өртөх магадлал өндөр байдаг бол генетикийн бусад хувилбарууд нь архаг үрэвсэлт өвчин үүсгэх эрсдэлтэй холбоотой байдаг байна.

1973 онд Ральф Штейнман сэртэнт эсийг нээжээ. Тэрээр уг эсийг дархлааны тогтолцоонд оролцдог байж магад хэмээн тооцоолж олдмол дархлаанд гол үүрэг гүйцэтгэж, олон төрлийн биетийн эсрэг санах ойг бүрдүүлдэг Т эсийг идэвхжүүлдэг эсэхийг нь судлахаар шийдсэн байна. Тэрээр эсийн өсгөвөр ашиглан судалгаа явуулж сэртэнт эс Т эсийн хариу урвалыг хүчжүүлж өгдөг болохыг тогтоожээ. Эхлээд түүний энэ нээлтэд үл итгэх байдлаар хандаж байсан ч Штейнман удаах туршилтаараа баталсан байна. Төрөлхийн дархлааны хариу урвалаас үүсч, сэртэнт эсэд мэдрэгдсэн дохиолол нь Т эсийн идэвхжилийг хянадаг бөгөөд үүний ачаар дархлааны тогтолцоо өөрийн биеийн дотоод молекулуудыг гэмтээлгүйгээр эмгэг төрүүлэгч бичил биетүүдийн эсрэг хариу урвал үзүүлдэг аж.