Damjanovich Sándor

Lehet-e molekulára csomót kötni? - A biofizika eszköztárának szerepe a jövő orvostudományában

17. ábra

Példaképpen az interleukin-2 és az interleukin-15 nevű molekuláris szabályozó elemeket - citokineket - vizsgáljuk a következőkben. Az interleukin név arra utal, hogy ezek a molekulák fehérvérsejtek (leukociták) közötti molekuláris üzeneteket közvetítenek. Többek között ezek a molekulák szabályozzák szervezetünk immunológiai védelmét, de esetenként káros hatást is kifejthetnek - például az ún. autoimmun betegségek kiváltásával, amelyek során az immunrendszer a saját szervezetre gyakorol káros hatást. A komplex receptorstruktúrával rendelkező IL-2 és IL-15 receptorok szelektív és jól időzített gátlása megóvhat bennünket egy sor olyan mellékhatástól, amelyek komoly betegségeket jelentenek.

A természet tehát maga is kínál olyan rendszereket, amelyek megismerése segíthet új gyógyítási utak feltárásában és kidolgozásában. Ezeknek a molekuláknak a hatására fontos védekező tevékenységet indít el a szervezetünk, amelyeket szigorúan szabályoz is, hogy a túlműködéstől megóvjon bennünket.

A biofizika nem csak olyan eszköztárat bocsát rendelkezésünkre, amellyel sejtek és életfontos makromolekulák hatásait vizsgálhatjuk, de biofizika nélkül, csak kémiai kölcsönhatások vizsgálatával nem érthetjük meg a sejtek, illetve a sejtfelszíni molekulák, receptorok működését sem.

A sejtfelszínen található molekulák működését molekuláris biológiai és biofizikai kölcsönhatások szabályozzák, amelyek esetenként majdnem úgy működnek, mint az egyszerű elektromos kapcsoló: adott működést - molekuláris folyamatot, cselekvést - bekapcsolnak vagy kikapcsolnak.

18. ábra

Eddig a molekuláris biológiai kölcsönhatások jogos hangsúlyozása mellett a fizikai (pl. elektromos) kölcsönhatások szerepe csak marginális hangsúlyt kapott az immunológiában. Ugyanakkor az ioncsatornák által szabályozott feszültség- és ionáram-viszonyok nagymértékben képesek befolyásolni a membránfehérjék alakját és funkcionális (működési) állapotát, sőt a régi-új gyógyszerek sokaságát kínálják eddig számításba sem vett területeken, elsősorban ugyancsak az autoimmun betegségek gyógyítása területén.

19. ábra

20. ábra