Loading...

Физика против астмы: российские биологи изучают сигналы организма

grass Физика против астмы: российские биологи изучают сигналы организма

Сотрудники Московского физико-технического института определили рецепторы, которые влияют на развитие астмы в организме человека. Они заявляют, что в этом процессе им помогли законы физики. Исследовательская группа сотрудничает с коллегами из США, Канады, Франции и Германии. Цель ученых заключается в определении пространственной структуры рецептора, вызывающего в организме астму.

Рецепторы представляют собой некие молекулярные аппараты, которые помещены в клеточные мембраны. Они принимают все сигналы, происходящие на внешней стороне клетки, а затем передают их в саму клетку. Источники поступления сигналов могут быть самыми разными: фотоны света, молекулы жира, фрагменты ДНК.

В каждом случае рецепторы реагируют по-разному. И такие сигналы могут вызывать как перемещение клетки, так и деление, и даже ее смерть. Клетки взаимодействуют друг с другом, и эта связь вовлечена во все процессы организма. Биологов заинтересовал вопрос- каким образом разрабатывается механизм передачи сигналов. Фактически за основу взяты законы физики.

И они должны помочь сформировать рецептуру новых препаратов для лечения астмы, которые могут вызывать минимум побочных эффектов. Наука на стыке физики и биологии называется структурной биологией. Исследования в ее области позволяют специалистам изучать трехмерное расположение макромолекул, таких, как белки. В этом задействованы генная инженерия, процесс производства искусственных белков, их очистка и кристаллизация.

читайте также

Как только получен новый белок, в дальнейший процесс включается физика. Ученые подвергают новый кристалл белка мощному рентгеновскому излучению для получения дифракционных картин, используя синхротроны или электронные лазеры. Получив, таким образом структуру рецептора, ученые наблюдают в какой воспалительный процесс он вовлечен и какую роль играет в развитии астмы.

Специалистам удалось получить детальную трехмерную структуру рецептора с молекулами зафирлукаста и пранлукаста. Это два лекарства, которые назначаются пациентам с астмой. Они имеют уникальные структуры, и механизм их работы меняет представление о формировании белковых подгрупп рецепторов. Учитывая эти особенности ученые намерены заложить основу для новых видов лекарств, которые позволят полностью излечить человека от астмы.