Do đó , hy vọng có thể mô tả những yếu tăng trưởng , phát triển những tác nhân mới và cải tiến việc điểu trị nhiều bệnh lâm sàng. Sy điều hòa tăng trưởng Một người lớn có hàng tỉ tế bao. Tuy nhiên , cơ thể của người ấy được bất đầu từ một tế bào đơn lẻ duy nhất , chứa đựng vật liệu di truyền , mã hóa cho cá thể hoàn chỉnh. Tế bào đầu tiên phân chia và trong giải đoạn đầu , những tế bào con rất giống nhau.
Tuy nhiên , chẳng bao lâu sau, các tế bào bat đầu biểu lộ những đặc tính khác biệt. Sự chuyên hóa của các tế bào này gọi là sự biệt hóa. Từ lâu , chúng ta đã biết đến kiểu tầng trưởng và biệt hóa nhưng vẫn còn chưa hiểu về sự điểu hòa quá trình phát triển. 3 thập niên, người ta mới bắt đầu sáng tỏ về sự điểu hòa tăng trưởng và biệt hóa của tế bào qua khám phá về các yếu tố tăng trưởng.
Ngày nay , chúng ta biết rằng các tế bào thông tin với nhau qua các chất tín hiệu là hormone. Ban đầu , người ta cho ring , hormone chỉ được bài xuất tại các tuyến chuyên biệt như tuyến yên, rối sau đó , sẽ được giải phóng vào trong máu. Ngày nay , người ta thấy rõ ràng rằng có nhiều dạng tế bào tổng hợp nên các hormone , tác động lên cả những tế bào gốc và những tế bào lân cận. Qua cơ chế này , các tế bào có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của các tế bào lân cận chúng.
Vào thập niên 40 - 50 , các nhà khoa học đã chứng minh được rằng khi thêm máu hay các phân chiết tách của các cơ quan vào các tế bào đang nuôi cấy thì sẽ làm chúng tăng trưởng. Tuy nhiên , họ không biết được đặc tính của các hoạt chất này và ngay cả những người nghiên cứu về bệnh ung SI thư cũng hiểu biết rất hạn chế về sự tăng trưởng vô chừng của các tế bào thân kinh. Khám phá ra NGF Việc khám phá ra yếu tố tăng trưởng thần kinh vào đầu thập niên 50 là một minh họa rất thú vị về việc làm thế nào mà một quan sát viên có thể hình thành những ý niệm về sự hỗn loạn bên ngoài. Đến thời gian này, các nhà sinh lý học thần kinh thực nghiệm vẫn không hiểu sự phát triển của hệ thân kinh được diéu hòa như thế nào để dẫn tới sự phân bố thần kinh trong toàn bộ cơ thể.
Nghiên cứu vai trò của NGF trong cơ chế điểu hòa quá trình phát triển của hệ than kinh và trong chức năng thân kinh trưởng thành là một cống hiến trong suốt cuộc đời của bà Rita - Levi Montalcini. Ba đã cho thấy rằng khi chuyển các khối u từ chuột con sang phôi gà thì chúng sẽ làm cho hệ thần kinh phôi gà tăng trưởng mạnh , đặc biệt là đối với tế bào thần kinh cằm giác và giao cảm. Vì sự tăng trưởng này không đòi hỏi khối u phải tiếp xúc trực tiếp với phôi gà nên Rita - Levi Montalcini đã rút ra kết luận rằng : khối u đã giải phóng một yếu tố kích thích tăng trưởng thần kinh có tác động chọn lọc trên các loại thần kinh nào đó. Từ phát hiện này, Rita Levi Montalcini đã quay trở lại với hệ thống nuôi cấy tế bào nhạy hơn để đo hoạt lực của NGF trong nhiều mẫu tách khác nhau.
NGF là một chất sinh học cực kỳ mạnh. Sau khi thêm một lượng NGF rất nhỏ vào , một tế bào thần kinh cam giác hay giao cảm sẽ phan ứng ngay lập tức trong vòng 30 giây. 10° gam NGF được thêm vào trong một môi trường nuôi cấy đã có thể tác động kích thích tăng trưởng mạnh. Vài phút sau khi thêm NGF vào , 52 sợi thần kinh bất dau tăng trưởng từ hạch và sau một ngày , hạch sẽ giống như miặt trời được bao quanh bởi những tia sáng ( hình 1).
nghiên cứu tiếp theo đó là nhận dạng chất kích thilch tăng trưởng thin kinh. Mô tả NGF Năm 1953 , nhà sinh lý học Stanley Cohen tham gia vào nhóm nghiên cứu ở St.Ba năm sau , họ đã tách chiết được chất kích thích tăng trưởng than kinh từ khối u của chuột , gồm cả proteine và axit nucleic. Để xác định thành phẩn nào hoạt động , Cohen thêm vào đó noc rắn có nổng độ enzyme phân giải axit nucleic rất cao. Ông ngạc nhiên khi thấy rằng noc rấn còn chứa nhiều chất kích thích tăng trưởng thần kinh hơn cả chính khối u.
Khi thêm vào môi trường ủ , noc rắn sẽ lầm cho các sợi thần kinh giao cảm tăng trưởng rất tăng trưởng rất mạnh. Từ phát hiện bất ngờ này , nhóm tiếp tục tìm kiếm một cách có hệ thống sự hiện diện của NGE 153 trong các mô khác nhau. Năm 1958 , họ đã phát hiện ra một nguồn khác chứa nhiều NGF , đó là tuyến nước bọt của chuột đực. Nhờ nọc đọc rấn và mẫu tách của tuyến nước bọt của chuột đực , Stanley Cohen đã có thể tinh chế NGF và sản xuất kháng thể chống NGF.
Do NGF gây tăng trưởng thần kinh nên khi thêm kháng thể NGF vào môi trường nuôi cấy thì sẽ ức chế chúng. Cấu trúc hóa học của NGF gồm 118 axit amin tạo thành hai chuỗi. Hai chuỗi Axit amin như vậy gắn với nhau tạo thành phân tử hoạt hóa về mat sinh học. Những bước tiến triển này được xem như nhựng mốc quan trọng trong quá trình phát triển của sinh học thần kinh.
Trong thời gian đầu , những chất tín hiệu hóa học đã được xác định có thể sử dụng trong nghiên cứu về cơ chế điểu hòa sự phát triển thần kinh. NGF cần cho sựsống của những tế bào thần kini NGF được tìm thấy ở động vật có vú , chim , bò sát , lưỡng cưvà cá. Những loại tế bào ở những loài này tổng hợp và giải phóng NGF trong suốt quá trình phát triển. Sự tăng trưởng của các sợi thần kinh được kích thích theo cơ chế này.
Sợi thần kinh tăng trưởng về phía NGF ở tận cùng thần kinh và sau đó chuyển về thân tế bào than kinh. Có thể tưởng tượng rằng các mô này lôi kéo các sợi thần kinh về phía chúng bằnh cách phóng thích NGF. Một số rất lớn tế bào than kinh cẩm giác và giao cảm được tạo ra trong quá trình phát triển. Tuy nhiên , chỉ tế bào nào tiếp xúc với một cơ quan sản xuất NGF thì mới sống sót.
Với kỹ thuật gen , ngày nay , người ta đã có thể mô tả gen NGF ở người và động vật. Kỹ thuật lai giống nhận 154 biết các RNA thông tin quy định việc tổng hợp NGF đã lập được sơ dé các mô tổng hợp NGF. Sự khám phá ra EGF Trong khí nghiên cứu NGF , Stanley Cohen đã quan sát thấy rằng khi tiêm mẫu tách của tuyến nước bọt của chuột đực vào chuột con mới sinh , quá trình phát triển sẽ tăng nhanh : chuột sẽ sớm md mí mất và mọc ring hơn. Diéu này được giải thích là do mẫu tách của tuyến nước bọt có chứa một yếu tố tăng trưởng , khác với NGF.
Cohen gọi đó là yếu tố kích thích tăng trưởng biểu mô (EGF) vì nó kích thích sự sinh sôi nảy nở của tế bào biểu bì ở da và sừng. Ông đã tạo ra kháng thể chống EGF như ông đã tìm ra trước đó ở NGF. Những năm tiếp theo , Cohen đã chiết tách và xác định chuỗi amino axit của EGF (hình 2). thích tăng trưởng của tế bào biểu bì giúp nghiên cứu quá trình tăng trưởng.
155 Cohen và cộng sự của ông nhận thấy rằng , EGF gây tăng cường một loạt các quá trình , kể cả thúc đẩy quá trình vận chuyển glucose và axit amin , hoạt hóa quá trình tổng hợp protein và khởi xướng quá trình tổng hợp DNA và tạo ra các tế bào. Trong những nghiên cứu sau này , Cohen và những người khác nhận ra rằng EGF kích thích sự tăng trưởng của nhiều loại tế bào , kể cả tế bào mô liên kết , tế bào gan , tế bào mạch máu cũng như tế bào nội tiết tuyến yên , buồng trứng , tuyến giáp. Sự hiện diện của những điểm gấn đặc biệt ( gọi là thu quan) trên bề mặt tế bào đích là diéu kiện tiên quyết cho hoạt động của EGF. Những thụ quan này bất lấy EGF và kết quả là phức hợp EGF - thy quan được hình thành trong tế bào.
Một bước quan trọng đưa đến hoạt động của EGF là quá trình phosphorine hóa tirosine (một axit amin đặc biệt ) trên điểm nhận EGF. Việc phát hiện ra quá trình tự phosphorine hóa tirosine là một bước đột phá đối với kiến thức của chúng ta về việc làm thế nào một tín hiệu từ bên ngoài có thể đến được bên trong tế bào. Sau này , người ta chứng minh được rằng sự kiện này là con đường chung , qua đó , các chất kích thích tăng trưởng liên kết các tác động của chúng lai. Những hiểu biết về cơ chế điểu hòa tăng trưởng tế bào bình thường đã cung cấp cho chúng ta cái nhìn mới về sự chuyển đổi của tế bào và về sự tăng trưởng của các khối u.
Nghiên cứu trên khối u do virus gây ra đã phát hiện thấy các gen đặc biệt , gọi là oncogene , gen này đóng vai trò quan trọng trong sự biến đổi của tế bào. Trong số các oncogene , có một gen mã hóa cho quá trình tổng hợp proteine tương đương với EGF = thụ 156 quan. Sau này , người ta cũng tìm thấy một oncogene khác được sản xuất ra từ tiể cầu , đó là PDGF. Như thường lệ, khi kiến thức vé các sự kiện bình thường tăng lên sẽ đưa đến hiểu biết nhiều hơn vé các chứng bệnh.
Phát hiện ra các yếu tố tăng trưởng khác Trong suốt thập kỷ qua , nhiều nhóm nghiên cứu đã chiết tách và mô tả được nhiều yếu tố tăng trưởng. Chẳng hạn ,somatomedin hay gọi là yếu tố tăng trưởng giống như insulin , làm trung gian cho các tác động kích thích tầng trưởng của các nhóm tăng trưởng , được tách ra từ huyết tương người. Yếu tố tăng trưởng khác có nguồn gốc từ tiểu cầu (PDGF) được cô lập va thấy rằng , nó được nó thúc đẩy tăng trưởng của các tế bào trung mô .