Sin embargo, en la teoría propuesta por el profesor Stanley B. Prusina, éste cree que esas proteínas priónicas anormales pueden "afectar" a otras proteínas priónicas normales, provocando cambios estructurales. La acumulación continua de estas proteínas priónicas anormales en el cerebro provocará cavidades esponjosas en el tejido cerebral y afectará la función normal del sistema nervioso central. En otras palabras, los priones se diferencian de microorganismos como bacterias, mohos y virus en que son muy resistentes a los rayos ultravioleta y a los desinfectantes. No tiene material genético (como ADN y ARN), pero puede causar enfermedades en el huésped. Es una proteína, pero las altas temperaturas no pueden destruirla. Este misterioso patógeno ha trastornado drásticamente el pensamiento convencional. Sin embargo, cada vez hay más pruebas de que este terrible patógeno existe.
Algunas enfermedades que pueden ser causadas por priones a menudo se denominan encefalopatías espongiformes, porque estos tejidos cerebrales patológicos a menudo resultan gravemente dañados, una gran cantidad de células nerviosas mueren y tienen un aspecto esponjoso, con muchas células pequeñas dispersas en el tejido cerebral. De hecho, esta misteriosa enfermedad con un período de incubación de varios años es bastante común en el reino animal. El ejemplo más famoso es la tembladera en las ovejas. Ya en 1732, las ovejas desarrollaron una enfermedad neurodegenerativa. Estas ovejas enfermas solo se volverán inestables debido a una picazón intensa, incapaces de mantenerse en pie, temblando por todas partes y con picazón hasta el punto de caerse del tronco del árbol, lo que eventualmente provocará la muerte de las ovejas. En cuanto a la encefalopatía espongiforme bovina (EEB), causada por priones, se trata de la conocida y preocupante forma de la enfermedad de las vacas locas.
La enfermedad de las vacas locas alguna vez causó pánico en Europa, especialmente en el Reino Unido, por lo que incluso ahora, en comparación con otras carnes, la carne de res sigue siendo menos popular en los supermercados británicos, y los británicos todavía parecen estar preocupados por las vacas locas. enfermedad de la vaca La neblina que no desaparece. Sin embargo, ¿por qué la tembladera, que originalmente sólo afectaba a las ovejas, también aparece en el ganado vacuno? John W. Wilesmith y otros del Laboratorio Veterinario Central Británico descubrieron que había un problema con la alimentación del ganado. Debido a que los productos de carne de cordero muertos (especialmente harina de huesos, médula espinal, despojos, etc.) se utilizan para alimentar al ganado, la proteína priónica cruza la barrera racial de las ovejas e infecta al ganado.
A juzgar por la historia pasada, los científicos descubrieron una enfermedad misteriosa y aterradora en el asentamiento caníbal de Papúa Nueva Guinea, que los lugareños llamaron "enfermedad de Kuru". Esta terrible enfermedad provocó que muchas mujeres y niños de la tribu sufrieran disfunciones motoras, risas, demencia y otros síntomas, y luego murieron trágicamente. En ese momento, algunos científicos creían que se trataba de una enfermedad genética hereditaria. No fue hasta 1957 que el Dr. Vincent Zigas y el Dr. Carleton Gajdusek descubrieron que el tejido cerebral del fallecido estaba gravemente dañado y mostraba cavidades cavernosas. También notaron la extraña costumbre de las mujeres y los niños de este asentamiento de comer el cerebro de los fallecidos (los hombres solo comían las partes musculares), por lo que sospechaban que el virus presente en los cerebros de los fallecidos podría transmitirse a través de los alimentos. Cuando se prohibió el canibalismo ritual de la tribu, el kuru dejó de existir. Los científicos ahora saben que el culpable del kuru son los priones.
En cuanto a la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (CJD para abreviar), también se considera una enfermedad que se presenta en humanos y está estrechamente relacionada con los priones patógenos. Sus síntomas son similares a los de la enfermedad de kuru, pero no tiene las limitaciones geográficas de la enfermedad de kuru. La enfermedad de kuru ocurre ocasionalmente en varias partes del mundo, principalmente en pacientes mayores de 60 años, y la tasa de incidencia es solo de uno en un millón. . Excepto unos pocos casos causados por mutaciones genéticas, desafortunadamente, la mayoría de los casos son causados por procedimientos médicos inadecuados, como trasplantes de córnea, contaminación por cirugía cerebral, etc.
De hecho, lo que más preocupa a todos es la nueva variante de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (vCJD) que apareció en el Reino Unido en 1996. Aunque los síntomas de las enfermedades cerebrales causadas por vCJD y CJD son similares, la CJD ocurre principalmente en personas mayores, mientras que la vCJD ocurre principalmente en jóvenes de veintitantos años y la tasa de mortalidad es mayor.
Comer vacas con la enfermedad de las vacas locas es la causa más probable de infección por vCJD. En particular, el cerebro, la médula espinal, los ganglios linfáticos y otras partes de las vacas enfermas contienen grandes cantidades de proteínas priónicas patógenas, por lo que se consideran las partes más peligrosas. Desgraciadamente, los científicos saben muy poco sobre esta enfermedad, y no sólo falta tecnología de diagnóstico precoz, y mucho menos el desarrollo de fármacos para hacer frente a la enfermedad de las vacas locas. Una vez, el gobierno británico quemó y destruyó vacas enfermas a gran escala, pero incluso después de que las vacas enfermas murieran, todavía se podían encontrar rastros de priones, lo que demuestra lo difícil que es esta proteína mutante.
La investigación sobre la enfermedad de las vacas locas ha dado lugar a dos premios Nobel de medicina y fisiología (1976, 1997). El primero fue el Dr. Carleton Gajdusek, quien descubrió la enfermedad kuru entre las tribus caníbales de Papua Nueva Guinea y especuló que la causa de la enfermedad podría ser un virus crónico. El profesor Stanley Bruschner es el segundo científico que gana el premio por su investigación en este campo. Descubrió que el patógeno que causaba la tembladera en ovejas no era un virus, sino una sustancia sin ADN ni ARN. De hecho, es sólo una proteína mutada. El profesor Prusiner llamó prión a este patógeno infeccioso (partícula infecciosa protectora).
En los primeros días de la investigación en este campo, el Dr. Carleton Gajdusek especuló que el patógeno era un virus con efectos crónicos, pero un informe de investigación del Hospital Hammersmith de Londres en ese momento atrajo profundamente al profesor Prusiner. En ese artículo, Tikvan Alper y otros trataron el tejido cerebral de ovejas enfermas con scrapie utilizando rayos ultravioleta o ionizantes. Sin embargo, se descubrió que estos tejidos todavía eran infecciosos... lo cual es extraño porque los ácidos nucleicos se destruyen cuando se tratan con rayos ultravioleta o ionizantes, por lo que cualquier patógeno infeccioso se destruye. A menos que el agente infeccioso no sea una bacteria o un virus familiar en absoluto, a menos que el agente infeccioso no tenga ADN o ARN... en absoluto... Debido a este informe, la profesora Prusina está decidida a purificar este misterioso patógeno que causa la tembladera en las ovejas. .
Del año 65438 al 0974, el profesor Prusiner inició sus investigaciones en la Universidad de California, San Francisco (UCSF). Al comienzo de la investigación, esperaban extraer el patógeno infeccioso del tejido cerebral de ovejas con scrapie, lo cual era una tarea difícil y peligrosa. Muchos investigadores del laboratorio del profesor Prusiner se sintieron profundamente frustrados por este trabajo, pero con su repetida persistencia, finalmente se completó el trabajo de purificación del patógeno infeccioso.
En 1982, el profesor Prusiner publicó un artículo titulado "Una nueva proteína infecciosa causa scrapie en ovejas" (science. 216:136 (1982)). En cuanto a la proteína patógena más importante de este patógeno, también se la llama proteína priónica, o PRP para abreviar. Surgen preguntas importantes. Las proteínas se traducen mediante la transcripción de genes. ¿Dónde está el gen PrP?
El profesor Prusiner colaboró con Leroy E. Hood del Instituto de Tecnología de California y otros. Determinaron la secuencia de quince aminoácidos en un extremo de PrP y luego usaron esta secuencia para deducir la secuencia del ácido nucleico y. crear sondas moleculares. Con esta sonda, pueden explorar más a fondo si el gen PrP está presente en células de mamíferos. Poco después, el científico suizo Charles Weissmann descubrió que las células de hámster contenían el gen PrP. Casi al mismo tiempo, el científico estadounidense Bruce Cheseboro también descubrió el gen PrP en ratones y posteriormente lo detectó en muchas células de mamíferos. Sorprendentemente, muchas células de mamíferos contienen genes PrP, ¡y los humanos no son una excepción! ! Entonces, ¿por qué estos animales con genes PrP no contraen enfermedades? Este problema puso en problemas al equipo de investigación de Prusiner en ese momento, e incluso sospecharon que la PrP no tenía nada que ver con la enfermedad.
El profesor Prusiner especuló audazmente que puede haber dos PrP diferentes en las células, una es patógena y la otra es normal. Esta hipótesis le hizo sentir como si le hubiera tocado la lotería, porque había encontrado el factor clave para determinar si la PrP causa enfermedad. Resulta que la proteína se descompone fácilmente mediante enzimas en las células llamadas proteasas, pero el equipo de Prusiner observó que la PrP extraída del tejido cerebral infectado es bastante difícil de descomponer y destruir. Esta propiedad peculiar es muy diferente a la de las proteínas normales. diferencia, por lo que nombró además al PrP que puede causar tembladera y no se descompone fácilmente PrPsc (PrP tembladera) y el PRPC normal y de fácil descomposición.
La evidencia más importante de que la PrP es un factor causal es que puede inducir enfermedades en el cerebro de ratones. El equipo de Prusiner no había tenido mucho éxito en esta área, por lo que centró su atención en analizar las secuencias del gen PrP de pacientes con enfermedades priónicas familiares. ¡Los resultados mostraron que había una mutación en la secuencia del gen PrP del paciente! Estos hallazgos también sugieren que la PrP mutada es peligrosa. Luego, regresaron a los ratones para realizar experimentos y utilizaron tecnología transgénica para cambiar los genes de los ratones de modo que tuvieran genes PrP mutados. Estos genes PrP mutados se traducirían en muchas proteínas PrP mutadas. Si la PrP mutada está implicada en la patogenicidad, estos ratones transgénicos deberían enfermarse, y los resultados fueron los esperados: los ratones enfermaron, lo que supuso un avance importante con respecto a su estudio original.
Debido a que la PrPsc (PrP para la tembladera) es patógena y difícil de destruir; la PrPc (PrP celular) es normal y fácil de descomponer. ¿Cuál es la diferencia en la estructura proteica entre PrPsc y PrPc? Después del análisis de simulación molecular, el equipo de investigación de Prusiner descubrió que la PrPc (proteína normal) está compuesta de hélices α, mientras que la PrPsc (proteína patógena) es una estructura de lámina β completamente diferente. Las diferencias estructurales en las proteínas también conducen a propiedades químicas completamente diferentes. En comparación con la PrPc, la PrPsc con una estructura de lámina β es más estable y es menos probable que las enzimas la descompongan. Además, también creen que la PrPsc puede inducir la conversión de PrPc de hélice α normal en PrPsc de hoja β, pero la investigación relevante sobre el mecanismo de inducción aún es bastante vaga.
Volviendo al descubrimiento original, la tembladera es una enfermedad neurodegenerativa que se presenta en las ovejas. En el Reino Unido, las proteínas priónicas cruzaron las barreras de las ovejas y del ganado infectado debido a problemas con la cría de ganado. Los humanos comieron vacas enfermas, por lo que los priones saltaron la barrera taxonómica entre humanos, vacas y humanos infectados. De hecho, ya en 1960 d.C., el científico británico Pattsion había descubierto que era difícil transmitir la tembladera de las ovejas a los roedores. Sin embargo, después de que el equipo de investigación del profesor Prusiner utilizara tecnología transgénica para hacer que los ratones portaran el gen PrP de hámster, descubrieron que la barrera racial podía romperse. Debido a que el patógeno priónico que infecta a los hámsteres no infecta a los ratones normales, los ratones con el gen PrP de hámster (genes PrP de ratón y de hámster) pueden infectarse con el patógeno priónico de hámster.
El equipo de investigación de Prusiner descubrió además que la aparición de barreras raciales está relacionada con la secuencia de aminoácidos de PrP. En otras palabras, cuanto más cercana esté la secuencia de la proteína de la molécula PrP de la tembladera a la propia secuencia de PrP del huésped, más fácil será para el huésped infectarse. Por ejemplo, las secuencias de PrP de ovejas y bovinos son muy similares, por lo que la PrPsc que causa picazón en las ovejas puede infectar fácilmente al ganado a través de los alimentos. En cuanto a la secuencia de PrP del ganado, es muy diferente a la de los humanos. Excluyendo algunos genes PrP mutados especiales, la probabilidad de que PrPsc se transmita a través de barreras raciales del ganado a los humanos es relativamente baja.
¿El mecanismo por el cual la PrPsc destruye las células sigue siendo un misterio? Por supuesto, desarrollar fármacos es aún más difícil. Charles Weisman et al. una vez eliminaron genéticamente la PrP en ratones. Afortunadamente, todas las funciones fisiológicas de los ratones eran normales y PrPsc ya no podía infectar a los ratones. Si el gen PrP tiene tan poca importancia en el cuerpo humano, en el futuro se puede utilizar antisentido o RNAi, pero esta es la situación más ideal, y la investigación relevante aún debería tener un largo camino por recorrer en el futuro.
Para enfermedades como el SIDA, el cáncer, etc., la gente ya ha realizado un trabajo preventivo de manera planificada y paso a paso, desarrollando medicamentos e incluso vacunas. enfermedades peligrosas como priones, Cujd... nuevas variantes, etc. Los científicos de repente se volvieron ignorantes. ¡Quizás debería decirse que son impotentes! Los métodos de esterilización comúnmente utilizados, como alta temperatura, alta presión, luz ultravioleta y desinfectantes, no pueden eliminar los patógenos, son contagiosos y tienen una alta tasa de mortalidad. Sin ADN ni ARN, puede replicarse y atacar las células nerviosas. ¿Qué es esta molécula que trasciende los conceptos tradicionales de genética? También comencé a sentirme confundido.