erythropoietin,EPO

 KNOWLEDGE    |      2023-03-28

O le au manumalo e to'atolu o le 2019 Nobel Prize in Physiology or Medicine, William G. Kaelin, Jr., Gregg L. Semenza ma Sir Peter J. Ratcliffe ua uma ona manumalo i le 2016 Lasker Prize in Basic Medicine mo la latou galuega i le auala e lagona ma fetuunai ai sela. i le hypoxia, o lea e le o se mea e faateia ai. Na latou mauaina ma faailoa le mole autu o le hypoxia-inducible factor 1 (HIF-1). O aso nei tatou te fia toe foʻi i tua i le amataga o le suʻesuʻega, o le erythropoietin, poʻo le EPO, o se mole o le vavega.


O le mea sili lea ona taua i le gaosiga o sela mumu


O sela mūmū o le ituaiga sili lea ona tele o sela toto i totonu o le toto, ma o le auala autu lea mo le felauaiga o le okesene ma le carbon dioxide e ala i le toto o vertebrates. Erythrocytes e fa'atupuina i le ga'o ponaivi: E muamua ona fa'atuputeleina ma fa'a'ese'ese i tua'a o sela toto 'ese'ese, ma e mafai fo'i e tupuaga erythroid ona fa'avasega atili ma matua i le erythrocytes. I lalo o tulaga masani, e matua maualalo le fua o le erythrocyte o le tagata, ae i lalo o le atuatuvale e pei o le toto, hemolysis, ma le hypoxia, o le fua o le gaosiga o le erythrocyte e mafai ona faateleina i le valu taimi. I lenei faagasologa, erythropoietin EPO o se tasi o mea sili ona taua.


O le EPO o se hormone e fa'apipi'i fa'apitoa ile fatuga'o. O lona natura kemikolo o se polotini maualuga glycosylated. Aisea i fatuga'o? E tusa ma le lita o le toto e tafe atu i fatuga'o i minute uma, ina ia vave ma lelei ona latou iloa suiga i le maualuga o le okesene i le toto. A maualalo le okesene i le toto, e vave ona tali atu fatuga'o ma maua ai le tele o le EPO. O le mea mulimuli e taamilo i le toto i le gaʻo ponaivi, lea e faʻamalosia ai le liua o sela o le erythroid progenitor i sela mumu. O sela mūmū matutua e sau mai le ga'o ponaivi i totonu o le toto e fa'aleleia atili ai le malosi o le tino e fusifusia i le okesene. Pe a lagona e fatugaʻo le faateleina o le okesene i totonu o le toto, latou te faʻaitiitia le gaosiga o le EPO, lea e faʻaitiitia ai le aofaʻi o sela mumu i le gaʻo ponaivi.

O le mea lea e faia ai se fa'aoga lelei atoatoa. Ae ui i lea, o tagata o loʻo nonofo i le maualuga ma nisi o tagata maʻi anemia e masani ona feagai ma le tulaga o le faʻaauau pea o le maualalo o le toto o le okesene, lea e le mafai ona faʻamaeʻaina le taʻaloga o loʻo i luga ma faʻaosofia ai le fatugaʻo e faʻaauau pea ona faʻamalo le EPO, ina ia maualuga atu le maualuga o le toto EPO nai lo tagata masani.


Toeitiiti atoa le 80 tausaga na maua ai


E pei o le tele o suʻesuʻega tetele, o le malamalama o saienitisi i le EPO e leʻi sologa lelei, ma fesili ma luʻitau i luga o le ala. Toeitiiti atoa le 80 tausaga mai le manatu o le EPO i le faaiuga mulimuli o le mole mole.


I le 1906, na tui ai e saienitisi Farani o Carnot ma Deflandre lapiti masani i le sela o lapiti anemic ma iloa ai ua faateleina le aofaʻi o sela mumu i le plasma o lapiti masani. Na latou talitonu o nisi mea malie i le plasma e mafai ona faaosofia ma faatonutonu le gaosiga o sela mumu. Ole fa'ata'ita'iga muamua lea ole EPO. O le mea e leaga ai, e leʻi toe faia ni faʻaiʻuga i le tele o tausaga mulimuli ane, aemaise lava ona e leʻi saʻo le faitau o sela mūmū fou.


Reissmann ma Ruhenstroth-Bauer's parabiosis experiment i le 1950 na maua ai se faʻamaoniga malosi. Na latou fa'afeso'ota'i fa'ama'i totoga o iole ola e lua, tu'u le tasi i se si'osi'omaga hypoxic ma le isi e manavaina le ea masani. O le i'uga, na maua ai e isumu le tele o sela mumu toto. E leai se masalosalo o loʻo i ai se hormone i totonu o le toto e faʻaosofia ai le gaosiga o sela mumu, lea e maua ai le igoa EPO. I le isi itu, EPO e matua maaleale ile hypoxia.


O le a le mole ole EPO? E 30 tausaga na fa'amanino ai e le saienitisi Amerika o Goldwasser le fa'afitauli ile tulaga ole biochemical. Afai e manaʻo se tagata faigaluega e fai se galuega lelei, e tatau ona ia faʻamaʻai muamua ana meafaigaluega. O le galuega a le EPO o le faʻaosofia lea o sela mumu fou, aee le sa'o le faitau a le mulimuli. O le mole mole aoga sili ona taua i sela mumu o le hemoglobin o loʻo i ai le heme, lea e iai se ion ferrous i lona ogatotonu. O lea na fa'aigoaina ai e le au a Goldwasser sela toto mūmū fa'ato'a fananau mai i le radioactive iron isotopes ma fausia ai se auala ma'ale'ale mo le su'esu'eina o gaioiga EPO. O le mea lea e mafai ai ona fa'amama ma fa'amama fa'ato'aga maualalo o le EPO (nanograms i le mililita) mai fa'ata'ita'iga o sua o manu. Ae o le fa'aesea o le EPO sa matua faigata lava. Na latou fesuiaʻi mai fatugaʻo i le anemia mamoe plasma, i le mimi o tagata mamaʻi ma le ogaoga o le uʻamea ona o le faʻamaʻi pipisi, ma mulimuli ane, i le 1977, na faʻamamaina ai le 8 milligrams o le polotini EPO tagata mai le 2,550 lita o le urine mai tagata Iapani e maua i le anemia aplastic.


I le 1985, na maeʻa ai le faʻasologaina o porotini ma le faʻaputuina o gene o le EPO tagata. O le kenera EPO e fa'ailogaina se polypeptide ma 193 amino toega, lea e avea ma porotini matua e aofia ai 166 amino acid toega pe a uma le peptide faailoilo i le taimi o le fa'alilolilo, ma e aofia ai nofoaga e 4 mo le suiga o le glycosylation. I le 1998, na suʻesuʻeina ai le NMR solution structure o le EPO ma le fausaga tioata o le EPO ma lona faʻalavelave tali. I le taimi nei, e maua e tagata le malamalama sili ona malamalama i le EPO.


Seʻia oʻo mai i le taimi nei, o togafitiga mo le anemia e masani lava ona manaʻomia le tuiina o le toto e faʻatumu ai le le atoatoa o sela mumu. A o aʻoaʻoina atili e tagata le EPO, o le tui e faʻaosofia ai le gaosiga o le toto mumu i totonu o latou lava gaʻo ponaivi ua faigofie ai le faʻafitauli. Ae o le faʻamamaina saʻo o le EPO mai sua o le tino, e pei ona faia e Goldwasser, e faigata ma maualalo fua. O le fuafuaina ole EPO polotini ma le fa'asologa o gene na mafai ai ona maua le EPO tagata toe tu'ufa'atasia i le tele.


Na faia e se kamupani biotechnology e taʻua o le Applied Molecular Genetics (Amgen). Amgen na faavaeina i le 1980 ma naʻo le toʻafitu sui, ma le faʻamoemoe e fai biopharmaceuticals faʻatasi ai ma metotia faʻafou o le biology mole. O le Interferon, le mea e faʻasaʻo ai le hormone tuputupu aʻe, tui hepatitis B, epidermal growth factor o nisi o igoa vevela i luga o la latou lisi o sini, ae leai se tasi o nei taumafaiga na manuia. Seʻia oʻo i le 1985, o Lin Fukun, o se saienitisi Saina mai Taiwan, Saina, na faʻapipiʻiina le kenera o le EPO tagata, ona iloa ai lea o le gaosiga o le EPO faʻapipiʻi e faʻaaoga ai le DNA recombination technology.


E iai le fa'asologa tutusa ole EPO ole tagata e pei ole porotini ole EPO, ma e iai fo'i suiga tutusa o le glycosylation. E masani lava, o le EPO tagata toe tu'ufa'atasia o lo'o iai fo'i le gaioiga ole EPO. Ia Iuni 1989, o le oloa muamua a Amgen, recombinant human erythropoietin Epogen, na faʻamaonia e le US FDA mo le togafitiga o le anemia e mafua mai i le le atoatoa o le fatu ma le anemia i le togafitiga o le HIV. Epogen fa'atauga sili atu i le $16 miliona i le na'o le tolu masina. I le isi luasefulu tausaga na sosoo ai, na pulea ai e Amgen le maketi mo le toe faʻaleleia o le EPO tagata. Epogen aumaia Amgen $2.5 piliona i tupe maua i le 2010 na o ia. I le 2018, o le tau o maketi a Amgen e $ 128.8 piliona, ma avea ai ma kamupani lona valu tele o vailaʻau i le lalolagi.


E taua le matauina o Amgen na galulue muamua ma Goldwasser e tuʻuina atu faʻamaʻi tagata EPO polotini mo le faʻasologa, ae na vave ona paʻu Goldwasser ma Amgen ona o eseesega o manatu. Goldwasser ma lana Iunivesite o Chicago, lea na faia suʻesuʻega faavae, e leʻi mafaufau e pateni le hormone na ia mauaina, ma e leʻi mauaina se sene mo le manuia faʻapisinisi tele a le EPO.


E fa'afefea ona avea ma mea fa'aosofia


A tatou manava, e ulu atu le okesene i le mitochondria sela e tulia ai le filifili manava ma maua ai le tele o le ATP, o le puna autu o le malosi i totonu o tatou tino. O tagata anemic e le lava sela mūmū maloloina lelei, ma o le aafiaga vave lava o le le lava lea o le okesene, e lagona ai le vaivai, e pei o faafitauli o le manava i le taimi umi. Pe a tui i le EPO tagata toe tuʻufaʻatasia, e maua mai e tino o tagata maʻi anemia le tele o sela mumu toto,ave atili le okesene, ma maua atili ai le malosi mole mole ATP, fa'amama lelei fa'ailoga.


Ae ui i lea, o nisi tagata faigaluega taʻaloga ua amata foi ona mafaufau i le EPO tagata toe tuʻufaʻatasia. Afai e faʻaaogaina le hormone recombinant o le EPO ituaiga e faʻaosofia ai le tino o tagata taʻaalo e maua ai le tele o sela mumu, e mafai ona faʻaleleia atili le malosi o tagata taʻalo e maua ai le okesene ma maua ai le malosi, lea e mafai foi ona faʻaleleia ai le faʻatinoga o tagata taʻalo i le tumau. mea e fai e pei ole uila, tamo'e mamao ma faase'e faase'e. Na faaalia i se pepa i le 1980 i le Journal of Applied Physiology e faapea, o mea e faaosofia ai le toto (erythropoietin, mea e feaveaʻi ai le okesene ma tuiina toto) e mafai ona faateleina ai le onosai i le 34 pasene. Afai e fa'aoga e tagata ta'aalo le EPO, e mafai ona latou tamo'e i le 8 kilomita i luga o le ta'avale i le 44 sekone itiiti ifo nai lo le taimi muamua. O le mea moni, o le uila vilivae ma malafoni ua sili ona leaga le solitulafono mo EPO stimulants. I le taimi o le Tour de France i le 1998, na pueina ai se fomaʻi o le au Sipaniolo mo le au Festina i le tuaoi o Farani ma le 400 fagu o le EPO recombinant! O le taunuuga, o le mea moni, na tuliesea uma le 'au mai le Taamilosaga ma faʻasaina.


Na faaopoopo e le Komiti o le Olimipeka Faavaomalo le EPO i lana lisi faasaina i Taaloga a Barcelona i le 1992, ae o le toe faatulagaina o suʻega EPO a tagata sa matua faigata lava a o leʻi oʻo i Taaloga 2000 sa leai se auala e iloa lelei ai pe o faʻaaogaina e tagata taʻalo. E tele mafuaʻaga: 1) EPO o loʻo i totonu o le tino e matua maualalo, ma EPO i le ml o le toto i tagata masani e tusa ma le 130-230 nanograms; 2) O le tuufaatasiga o le amino acid o le EPO recombinant e tutusa lelei lava ma le protein EPO endogenous o le tagata, naʻo le foliga o le glycosylation e matua ese lava; 3) O le afa-ola o le EPO i totonu o le toto e na o le 5-6 itula, ma e masani ona le mafai ona iloa 4-7 aso pe a uma le tui mulimuli; 4) Ole tulaga ole EPO ta'ito'atasi e matua'i ese lava, o lea e faigata ai ona fa'atuina se tulaga fa'afuainumera atoatoa.


Talu mai le 2000, ua faʻaaogaina e le WADA le suʻega o le urine e naʻo le pau lea o le faʻamaoniga faʻasaienisi mo le suʻesuʻeina saʻo o le EPO toe tuʻufaʻatasia. Ona o sina eseesega itiiti i le va o le glycoylated form of the artificial recombinant EPO ma le EPO tagata, o mea tau mole mole e lua e matua laiti lava ma e mafai ona iloagofie e se auala electrophoresis e taʻua o le isoelectric focusing, o le fuafuaga autu mo le su'esu'e sa'o o le EPO fa'a-recombinant. Ae ui i lea, o nisi EPO toe tuʻufaʻatasia o loʻo faʻaalia e sela e maua mai e tagata na faʻaalia ai le leai o se eseesega i le glycosylation, o lea na fautua mai ai nisi tagata popoto e tatau ona faʻailogaina le EPO faʻapitoa ma le EPO e ala i mea eseese carbon isotope.


O le mea moni, o loʻo iai pea tapulaʻa i metotia suʻega eseese mo le EPO. Mo se faʻataʻitaʻiga, o Lance Armstrong, o le American cycling legend, na ioeina na ia aveina le EPO ma isi mea faʻamalosi i le taimi o lona fitu manumalo i le Tour de France, ae e leʻi faʻamaonia moni o ia e lelei mo le EPO i soʻo se suʻega doping i lena taimi. E tatau lava ona tatou faatali ma vaai pe "tasi futu le maualuga" pe "tasi futu le maualuga".


E faʻapefea ona faia se Nobel Prize


O se upu mulimuli e uiga i le sootaga i le va o le EPO ma le 2019 Nobel Prize in Physiology or Medicine.


O le EPO o le tulaga sili ona masani o le tino o le tagata ma le tali atu i le hypoxia. O le mea lea, Semenza ma Ratcliffe, lua Nobel laureates, na filifilia EPO e avea ma amataga e suʻesuʻe ai le faiga o le vaʻaia o le cell ma fetuunaiga i le hypoxia. O le laasaga muamua o le sailia lea o elemene o le EPO gene e mafai ona tali atu i suiga o le okesene. Na faailoa mai e Semenza se fa'asologa e 256-fa'avae e le o fa'asologa i le pito i lalo ole 3 'o le gene encoding EPO, fa'aigoaina le elemene tali atu i le hypoxia. Afai o lenei elemene elemene e suia pe tape, o le malosi o le EPO protein e tali atu i le hypoxia e matua faʻaitiitia. Afai o lenei elemene elemene e faʻapipiʻiina i le pito i lalo o le 3 'pito o isi kenera e le o fesoʻotaʻi ma le hypoxia, o nei genes ua suia e faʻaalia ai le faʻagaioiina o le EPO.i lalo o tulaga o le hypoxia.


Na iloa e Ratcliffe ma lana 'au o lenei elemene tali atu i le hypoxic e le gata o loʻo i ai i totonu o fatugaʻo poʻo sela o le ate e nafa ma le gaosiga o le EPO, ae faʻapea foʻi i le tele o isi sela e mafai ona galue i lalo o tulaga o le hypoxic. I se isi faaupuga, o lenei tali i le hypoxia atonu e le patino i le EPO, ae o se mea e sili atu ona salalau i sela. O isi sela nei, e le nafa ma le gaosiga o le EPO, e tatau ona i ai mole (e pei o faʻamatalaga tusitusia e nafa ma le faʻaalia o le faʻaaliga) e lagona ai suiga i le faʻaogaina o le okesene ma fusifusia i elemene tali hypoxic e faʻaola ai kenera e pei o le EPO.