Connect with us

Наука

Биологи проверили эффективность генной терапии для лечения муковисцидоза

Published

on

Ученые пришли к выводу, что уже сейчас могут редактировать геномы стволовых клеток пациентов с муковисцидозом, сортировать и культивировать их, после чего такие клетки можно использовать для трансплантации

МОСКВА, 19 ноября. /ТАСС/. Российские молекулярные биологи проверили в действии и доказали высокую эффективность созданной ими генной терапии на базе популярного геномного редактора CRISPR/Cas9, позволяющей исправлять мутацию в гене CFTR, которая приводит к развитию муковисцидоза. Об этом в четверг сообщила пресс-служба Российского научного фонда (РНФ) со ссылкой на статью в журнале PLoS One.

"Наши опыты показывают, что CRISPR/Cas9 можно в теории применять для коррекции мутаций в одиночных клетках, однако эта технология еще далека от получения значимых результатов с точки зрения ее клинического применения. С другой стороны, мы уже сейчас можем редактировать геномы стволовых клеток пациентов с муковисцидозом, сортировать и культивировать их, после чего такие клетки можно использовать для трансплантации", — пишут исследователи.

Муковисцидоз — одна из самых распространенных среди редких болезней, возникающих в результате появления одиночных или множественных мутаций в одном конкретном гене. По текущей статистике ВОЗ, это заболевание встречается у примерно каждого трехтысячного новорожденного как в так называемых государствах первого мира, так и в развивающихся странах.

Данная редкая болезнь возникает в результате появления мутаций в гене CFTR, который отвечает за обмен электролитами между клеткой и окружающим ее пространством. Нарушения в работе этого участка ДНК приводят к развитию сбоев в работе легких, а также в производстве пищеварительных соков, слизи, пота и других биологических жидкостей.

Сейчас биологи знают о существовании примерно двух тысяч вариаций этого участка ДНК, способных вызвать муковисцидоз, что осложняет борьбу с ним и поиски методов его лечения при помощи лекарств и генной терапии. Дополнительные проблемы создает то, что большинство существующих методов редактирования геномов позволяют исправить "опечатки" в CFTR лишь в небольшой доле клеток, что снижает эффективность терапии.

Успехи российских генетиков

В начале прошлого года российские генетики под руководством Светланы Смирнихиной, заведующей лабораторией ФГБНУ "Медико-генетический научный центр имени Бочкова", заявили о создании первой отечественной генной терапии на базе "нобелевского" геномного редактора CRISPR/Cas9, способной исправить самые распространенные типы мутаций, возникающие в гене CFTR.

Последующие опыты помогли им оценить эффективность одной из вариаций этой терапии, исправляющей мутацию F508del, наиболее распространенную причину развития муковисцидоза среди жителей европейской части России и других стран Европы. Качество ее работы ученые оценивали, используя как перепрограммированные стволовые клетки пациентов, так и особую культуру "бессмертных" клеток с подобной "опечаткой" в ДНК.

Эти опыты показали, что российская генная терапия обладала высоким уровнем эффективности, не уступая в этом отношении лучшим зарубежным аналогам, созданным в последние годы. В среднем, она позволила исправить мутацию F508del в геномах 3% "бессмертных" клеток, а также 5% стволовых клеток, чего в принципе должно хватать для подавления некоторых последствий развития муковисцидоза.

С другой стороны, отмечают ученые, относительно небольшая эффективность геномного редактирования пока не позволяет использовать CRISPR/Cas9 напрямую, заражая клетки тела больных при помощи специальных ретровирусов и редактируя их геном "на месте". Как надеются Смирнихина и ее коллеги, дальнейшие опыты помогут им повысить эффективность доставки CRISPR/Cas9 в клетки и вероятность успешного редактирования их ДНК, что значительно расширит применимость генной терапии.

Наука

Ученые РФ планируют продолжить исследования выбросов метана в морях Арктики в 2021 году

Published

on

Исследователи намерены составить первую в мире 3D-карту, где будут отражены массированные выбросы и на какой глубине они находятся

ТАСС, 1 декабря. Группа исследователей, которые отправлялись в экспедицию по арктическим морям России на научно-исследовательском судне "Академик Мстислав Келдыш" в 2020 году, планирует в 2021 году продолжить исследования обнаруженных там выбросов метана, происходящих из-за таяния вечной мерзлоты. Об этом сообщил ТАСС завлабораторией арктических исследований Тихоокеанского океанологического института Дальневосточного отделения РАН Игорь Семилетов.

Международная экспедиция на научно-исследовательском судне "Академик Мстислав Келдыш" проходила в 2020 году с 27 сентября по 4 ноября в морях Восточной Арктики и Карском море. В ходе экспедиции российские ученые обнаружили мощные выходы метана (сипы), которые являются причиной повышенного содержания этого газа над арктическими районами, а также целые сиповые поля. Кроме того, изучая динамику выбросов метана, ученые пришли к выводу, что их объем может в ближайший год удвоиться. По мнению исследователей, это говорит о том, что прогрессирующая деградация мерзлоты ускоряется неожиданными темпами.

"На следующий год мы подали заявку в Министерство науки и высшего образования. Мы планируем продолжать эту работу на ежегодной основе. Мы собираемся продолжить эти исследования (выбросов метана), потому что тема, которую мы изучаем, она является одним из основных вызовов наук о земле — последствия деградации мерзлоты, которые происходят вследствие глобальных климатических изменений. Насколько это важно для климата, пока не совсем понятно, но "основной кандидат" для объяснения этих массированных выбросов — дестабилизация гидратов (газогидраты — соединения воды и метана), которые находятся в гигантских количества под мерзлотой и в мерзлоте — на два порядка (в 100 раз) выше, чем в атмосфере", — сказал собеседник агентства.

Семилетов отметил, что пока ученым трудно делать прогнозы о том, как найденные сипы будут влиять на атмосферу и климат в 5-10-летней перспективе, для этого необходимо собрать больше данных — исследователи считают, что масштаб выбросов метана гораздо больше того, какой им удалось наблюдать. "Те работы, которые мы сейчас делаем, выполняются на ограниченном участке. У нас закартированы около 2 тыс. сипов — только то, что мы увидели под дном судна. А как в народе говорят, если вы увидели в амбаре одну мышь, то их там сотни", — отметил он.

В дальнейшем ученые планируют составить первую в мире 3D-карту, где будут отражены массированные выбросы и на какой глубине они находятся. Кроме того, в течение года участники экспедиции исследуют полученные осенью образцы газов, воды и биоматериалов, чтобы определить, какие изменения произошли за год и по каким причинам.

Испытать новые технологии

Экспедиция 2020 года также позволила испытать новые технологии для ученых в реальных арктических условиях. Например, ученые Томского государственного университета (ТГУ) смогли применить в арктических широтах свою разработку — цифровую погружаемую голографическую камеру (DHC-камера). Она позволяет исследовать планктон и другие организмы в естественной среде обитания, не отбирая пробы и при этом получать результаты сразу на месте.

"Наша голографическая камера позволяет, не воздействуя на планктонные организмы, — они остаются в воде — получить как бы "оптический слепок" пробы воды объемом до 1 литра. Оперативные данные о концентрации частиц мы можем получить в режиме реального времени, а более детальные исследования о видовом разнообразии провести в лабораторных условиях. Биоразнообразие и количество планктона позволяет судить о промысловых запасах рыбы, а состояние планктона в целом о состоянии экосистемы акватории, в том числе с целью ранней диагностики неблагоприятных экологических ситуаций", — сообщил агентству один из участников экспедиции, сотрудник лаборатории радиофизических и оптических методов изучения окружающей среды ТГУ Алексей Ольшуков.

Кроме планктона, в ходе экспедиции с помощью DHC-камеры удалось провести эксперимент и зарегистрировать выходящие на поверхность мелкие пузырьки газогидратных сипов размером до 100-300 микрометров (в три раза меньше миллиметра). "Мы смогли зарегистрировать пузырьки газогидратов в области, где они выходили на поверхность. Далее мы планируем разработать методику, которая позволит размещать устройство в области сипа и оценивать особенности планктона, концентрацию и средний размер пузырьков. Эту работу мы планируем делать совместно с Тихоокеанским океанологическим институтом Дальневосточного отделения РАН", — отметил он.

Обучение молодых кадров

По словам Семилетова, российская Арктика — уникальный полигон для научных исследований за счет своих экосистем, и по числу публикаций о них РФ существенно опережает зарубежных коллег. Экспедиции в Арктику в том числе позволяют работать молодым российским ученым. Так, на "Келдыше" работали сразу семь аспирантов Томского политехнического университета (ТПУ). Они изучали химический состав почвы и воды.

"Итоговая цель проекта была — вырастить молодых ученых, которые этим (работой в Арктике) и занимаются. Мы будем сравнивать (на основе отобранных проб) состав осадков, состав воды в тех областях, где был выход метана и где не было выхода метана. И найдем отличия, чтобы понимать, где была разгрузка метана, а где нет. Разгрузка метана — не постоянный эффект, она прекращается. А так мы будем иметь полную картину, был в той или иной зоне в прошлом выход метана в атмосферу или нет", — сообщил ТАСС кандидат геолого-минералогических наук, доцент отделения геологии ТПУ Алексей Рубан.

Он уточнил, что ученые томского вуза рассчитывают продолжить изучение состава воды и донных отложений в следующем году, так как ежегодно (на основании предыдущих результатов) нужно проводить разные анализы, а также исследовать каждый раз новые области.

Об экспедиции 2020 года

Всего в состав экспедиции этого года вошли около 70 участников из 10 стран, от России работали ученые МГУ, МФТИ, Сколковский институт науки и технологий, Томский государственный университет, Томский политехнический университет, Северный Арктический федеральный университет (САФУ).

Главными задачами экспедиции стали изучение состояния подводной мерзлоты в арктических морях и наземной мерзлоты на побережье. Она стала единственной международной экспедицией, выполненной в 2020 году в условиях тяжелой эпидемиологической ситуации и ограничений по пересечению границ России и других стран.

Continue Reading

Наука

На Солнце произошла самая мощная за последние три года вспышка

Published

on

Это уже вторая подобная вспышка за год. Однако Земле она пока не угрожает

На Солнце произошла самая мощная за последние три года вспышка

© EPA/NASA/SDO, архив

ТАСС, 30 ноября. Орбитальная обсерватория SDO зафиксировала на Солнце мощнейшую за последние три года вспышку. Ее сила в несколько раз превзошла вспышку, которая случилась в мае этого года. Об этом Лаборатория рентгеновской астрономии Солнца Физического института РАН пишет на своем сайте.

"Существует значительная вероятность, что реальная мощность вспышки была еще выше, так как центр взрыва находился на обратной, невидимой с Земли стороне Солнца. Однако охваченная солнечным взрывом область простиралась так высоко вверх, что часть ее, приподнятая над поверхностью, стала видна из-за солнечного края. Соответственно, не исключено, что вспышка, на самом деле, относилась к высшему классу X", – пишут ученые.

На Солнце периодически происходят вспышки, в ходе которых светило резко выделяет огромное количество энергии в виде волн видимого светового, теплового и рентгеновского излучения. Мощные события такого рода могут нарушать работу спутников на орбите и мешать системам радиосвязи на Земле, а также угрожать здоровью космонавтов.

Как правило, подобная активность на Солнце изменяется с периодичностью примерно в 11 лет. Несколько лет назад ученые начали опасаться, что эта закономерность начала нарушаться в ходе предпоследнего и текущего цикла солнечной активности. Дело в том, что за эти два цикла вспышек и пятен на Солнце было очень мало. Многие теоретики предполагают, что это связано с фундаментальными переменами в работе недр светила.

Пробудившееся светило

В частности, в подобную аномально долгую "спячку" Солнце впало в конце сентября 2017 года – после того, как на нем произошла рекордно мощная вспышка класса Х9.3, самое мощное событие такого рода за последние 15 лет. Эта "спячка" продолжалась почти три года, до мая этого года, когда космическая обсерватория SDO и другие солнечные телескопы зафиксировали вспышку класса M1.1, которая лишь на одну ступень слабее событий класса X.

Эта вспышка оказалась неожиданностью для ученых, так как перед подобными событиями обычно случаются более слабые проявления солнечной активности, которые относятся к классу C. Таким образом, повторная мощная вспышка, на этот раз относящаяся, предположительно, к классу М4.4, подтвердила, что Солнце, действительно, пробуждается и его "вспышечная" активность начала расти.

Ученые отмечают, что воскресная вспышка не представляет угрозы для Земли – порожденные ей пучки заряженных частиц и облака плазмы пройдут в сотнях миллионов километров от нашей планеты. Однако центр, в котором возникла эта вспышка, в ближайшие дни будет двигаться в сторону Земли. Через неделю он окажется на линии, которые соединяет нашу планету и Солнце. Пока ученые не могут точно сказать, будет ли к тому времени светило столь же активно.

Дальнейшие наблюдения позволят сказать, будет ли следующий цикл активности Солнца столь же аномально слабым, как два предшествующих. Это важно для проверки теорий, которые указывают, что светило движется к столетнему или даже тысячелетнему минимуму активности.

Continue Reading

Наука

В реакции иммунитета бессимптомных больных на коронавирус нашли ключевую черту

Published

on

Она может объяснять, почему некоторые больные легче переносят COVID-19

В реакции иммунитета бессимптомных больных на коронавирус нашли ключевую черту

© EPA-EFE/STEPHANIE LECOCQ

ТАСС, 30 ноября. Молекулярные биологи сравнили работу иммунитета людей, которые переболели COVID-19 в явной и неявной форме. Оказалось, что иммунитет последних реагировал на инфекцию необычно сильно. Предварительные результаты исследования ученые опубликовали в электронной научной библиотеке bioRxiv.

Многие носители коронавируса нового типа (SARS-CoV-2) переносят инфекцию без видимых следов для здоровья и самочувствия. При этом примерно у 20% появляются пневмония, тяжелые поражения легких и других органов. С одной стороны из-за этого потенциальных жертв вируса становится меньше, а с другой врачам сложнее контролировать распространение болезни, так как асимптоматические больные разносят вирус так же активно, как и люди, которые попадают в больницы с диагнозом COVID-19.

Поэтому ученые пытаются понять, как развивается инфекция у асимптоматических больных и как на нее реагирует иммунитет, а также различается ли характер выработки антител после того, как болезнь завершается. Пока у ученых нет однозначного ответа на этот вопрос.

Скрытая сила иммунитета

Благодаря новому исследованию европейские и сингапурские молекулярные биологи под руководством профессора Национального университета Сингапура Антонио Бертолетти выяснили уникальные и при этом неожиданные особенности того, как иммунитет выздоровевших асимпоматических больных реагировал на SARS-CoV-2. В своей работе исследователи анализировали образцы крови примерно у пяти сотен сингапурских мигрантов, которые заразились коронавирусом в мае – июле этого года.

Некоторые из них попали в больницы, а другие перенесли инфекцию без видимых симптомов. Благодаря этому ученые смогли сравнить отклик их иммунитета на коронавирус. Исследователи извлекли Т-клетки из образцов крови и наблюдали за тем, как те взаимодействовали с фрагментами белковой оболочки SARS-CoV-2.

Сперва ученые предполагали, что на возбудителя COVID-19 иммунитет асимптоматических больных реагирует относительно слабо. Это должно защищать их от чрезмерно мощной иммунной реакции, которая зачастую усугубляет ход болезни и может стать даже причиной гибели пациента. В реальности все было наоборот – Т-клетки асимптоматических больных реагировали на вирус активнее, чем иммунитет госпитализированных пациентов.

Это проявлялось в том, что организм асимптоматических больных вырабатывал необычно много "противовирусного" белка интерферона-гамма, а также различные интерлейкины – сигнальные молекулы, часть из которых помогает развитию воспалений и активации иммунитета, а другая подавляет их. Чем больше следов коронавируса было в питательной среде, тем больше молекул всех трех типов вырабатывали Т-клетки асимптоматических больных.

Иммунитет носителей полноценной формы COVID-19 работал иначе. Их Т-клетки вырабатывали сопоставимо большие количества молекул интерлейкина-6 и интерлейкина-1-бета, которые помогают развиваться воспалениям, но почти не производили интерлейкин-2 и интерлейкин-10, которые их подавляют.

То есть иммунитет обеих групп больных реагировал на вирус совершенно по-разному. Это может объяснять, почему у асимптоматических больных не появляется характерных симптомов, связанных с чрезмерно бурной реакцией иммунитета на проникновение коронавируса в организм.

При этом ученые обнаружили, что количество Т-клеток, которые могут бороться с инфекцией, в организме асимптоматических больных падала значительно быстрее, чем у тех сингапурцев, которые были госпитализированы с COVID-19. Это нужно учитывать при оценке продолжительности иммунитета от коронавируса, а также при выработке последующих мер по сдерживанию его распространения, подытожили ученые.

Следует добавить, что статью ученых не рецензировали независимые эксперты и не проверяли редакторы научных журналов, как это обычно бывает в подобных случаях. Поэтому к выводам из нее и аналогичных статей нужно относиться осторожно.

Continue Reading
Advertisement

Последние новости

В мире21 минута ago

Гендиректор UniCredit Мюстье покинет свой пост в апреле

Москва. 1 декабря. INTERFAX.RU — Гендиректор итальянского банка UniCredit Жан-Пьер Мюстье покинет свой пост в апреле 2021 года из-за расхождений...

Россия и Германия расширят сотрудничество в энергетической сфере Россия и Германия расширят сотрудничество в энергетической сфере
Экономика37 минут ago

Россия и Германия расширят сотрудничество в энергетической сфере

Электрическая подстанция © fotolia.com/ dmitryelagin Читать 1prime.ru в МОСКВА, 1 дек — ПРАЙМ. Россия и Германия прорабатывают различные формы взаимодействия в сфере водородной энергетики,...

Эксперты рассчитали состояние российских миллиардеров Эксперты рассчитали состояние российских миллиардеров
Экономика1 час ago

Эксперты рассчитали состояние российских миллиардеров

ПМЭФ. Церемония вручения премии «Коммерсант года» © РИА Новости. Екатерина Чеснокова Читать 1prime.ru в МОСКВА, 1 дек — ПРАЙМ. Совокупное состояние...

Экономика Турции пришла в себя от очередной проблемы Экономика Турции пришла в себя от очередной проблемы
Экономика1 час ago

Экономика Турции пришла в себя от очередной проблемы

» Страны мира. Турция © РИА Новости. Екатерина Чеснокова Читать 1prime.ru в МОСКВА, 1 дек — ПРАЙМ. Валовой внутренний продукт (ВВП)...

В мире1 час ago

РФ и Турция подписали соглашение о Совместном центре в Карабахе

Москва. 1 декабря. INTERFAX.RU — Министр обороны Турции Хулуси Акар и его российский коллега Сергей Шойгу подписали соглашение о создании...

Российский рынок акций повышается на фоне внешнего позитива Российский рынок акций повышается на фоне внешнего позитива
Экономика1 час ago

Российский рынок акций повышается на фоне внешнего позитива

Котировки фондового рынка на экране в здании Московской биржи © РИА Новости. Григорий Сысоев Читать 1prime.ru в МОСКВА, 1 дек —...

Общество2 часа ago

Слова Ирины Антоновой звучат как завещание

— Вы из Благовещенска приехали?! — Ирина Александровна посмотрела на меня с удивленным недоверием. — Проходите, я не могу вас...

В США готовят крупнейшую сделку года В США готовят крупнейшую сделку года
Экономика2 часа ago

В США готовят крупнейшую сделку года

» Фондовые биржи США © РИА Новости. Джина Мун Читать 1prime.ru в МОСКВА, 1 дек — ПРАЙМ. Главная сделка 2020 года —...

"Ситимобил" организует онлайн-консультации по COVID для водителей "Ситимобил" организует онлайн-консультации по COVID для водителей
Экономика2 часа ago

«Ситимобил» организует онлайн-консультации по COVID для водителей

Ситимобил © РИА Новости. Наталья Селиверстова Читать 1prime.ru в МОСКВА, 1 дек — ПРАЙМ. Сервис заказа такси «Ситимобил» организовал бесплатные медицинские...

В мире2 часа ago

Рекордные $35 млрд потребуются в 2021 году на гуманитарную помощь в мире

На фоне пандемии число нуждающихся выросло на 40% Есть обновление от 10:34 →Курс рубля подрос на позитивных сигналах с внешних...

Популярное