Технологии будущего
Возможность удаления лишней хромосомы, вызывающей синдром Дауна, с помощью генного редактора CRISPR-CAS9 продемонстрировали на культуре клеток
Синдром Дауна, встречающийся в среднем у одного из 700 новорожденных, связан с наличием третьей копии 21-й хромосомы. Несмотря на возможность ранней диагностики, до сих пор не существует эффективных методов лечения этого генетического заболевания. Используя CRISPR-Cas9, команда исследователей Университета Миэ под руководством исследователя Ретаро Хасидзумэ продемонстрировала, что инструмент CRISPR-Cas9 может избирательно удалять лишнюю хромосому из человеческих клеток.
Результаты показали, что после удаления лишней хромосомы клетки восстанавливали нормальную экспрессию генов и клеточные функции. Однако, как подчеркивают ученые, метод пока не готов для применения на людях, поскольку существующая технология может непреднамеренно изменять и оставшиеся хромосомы. Исследователи продолжат работать над повышением безопасности метода и его адаптации для использования в нейронах и глиальных клетках. Результаты исследования опубликованы в журнале PNAS Nexus.
Как вариант
Иммунотерапия CAR T обеспечила рекордную 18-летнюю ремиссию у пациентки с раком нервной системы
Терапию CAR T-клетками используют для лечения некоторых видов рака крови, таких как лейкемия. С этой целью из крови пациента выделяют T-клетки, являющиеся частью иммунной системы, и генетически модифицируют их таким образом, чтобы они могли выявлять и уничтожать раковые клетки. Модифицированные клетки затем возвращают в организм. Но терапия CAR T-клетками обычно неэффективна против солидных опухолей, таких как нейробластома, которая возникает, когда развивающиеся нервные клетки у маленьких детей становятся раковыми. Такие опухоли часто сильно сопротивляются атакам иммунной системы, что снижает эффективность модифицированных T-клеток. Именно поэтому Клиона Руни из Медицинского колледжа Бейлора в Хьюстоне, штат Техас, и ее коллеги были удивлены, обнаружив, что женщина, у которой в детстве была нейробластома и которую они лечили с помощью CAR T-терапии в рамках клинического исследования в 2005 году, оставалась здоровой спустя 18 с лишним лет и даже родила двоих детей. Они описали этот случай в Nature Medicine.
Пациентка получила лечение в возрасте 4 лет после того, как несколько курсов химиотерапии и радиотерапии оказались практически безрезультатными. В то время Руни с коллегами лечили 10 других пациентов с тем же заболеванием, у которых рак также рецидивировал после стандартного лечения, и все они практически не испытывали побочных эффектов. У одного из этих участников не было никаких признаков рака почти девять лет спустя, прежде чем он выбыл из исследования, что сделало последующее наблюдение невозможным. Остальные участники умерли от прогрессирования заболевания в течение нескольких лет после получения лечения. Неясно, почему некоторые люди отреагировали намного лучше, чем другие.
«Это вопрос на миллион долларов, мы действительно не знаем почему», – говорит Руни.
Наводим чистоту
Молекула растительного происхождения обнаружила способность предотвращать формирование бактериальных биопленок
Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде обнаружили химическое вещество, которое вырабатывается растениями в состоянии стресса и способно предотвращать образование биопленки.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, посвящено растительному метаболиту метилэритрол-циклодифосфату (MEcPP), который играет важную роль не только в производстве необходимых организму соединений, но и в передаче сигналов о стрессе. Например, когда растение каким-либо образом повреждено и в его клетки попадает слишком много кислорода, оно накапливает MEcPP. Затем эта молекула запускает защитные реакции внутри растения.
Исследователи обнаружили, что эта же молекула оказывает неожиданное воздействие на Escherichia coli: она нарушает развитие биопленки, мешая бактерии прикрепляться к поверхностям.
В медицинских учреждениях биопленки растут на катетерах, стентах и имплантатах, что затрудняет лечение инфекций, поскольку микробы в биопленках обладают высокой устойчивостью к антибиотикам. В промышленных условиях они засоряют трубы, загрязняют оборудование для обработки пищевых продуктов и вызывают коррозию.
«Предотвращая ранние стадии развития биопленки, MEcPP может улучшать ситуации, связанные с образованием биопленок, в любых отраслях, где чистые поверхности критически значимы», – сказал руководитель исследования профессор Катаюн Дехеш.
«Биопленки – это как крепости для бактерий», – отметил соавтор Дехеша Цзинчжэ Го. «Нарушая начальную фазу прикрепления, MEcPP, по сути, лишает бактерии возможности устанавливать эти крепости», – добавил он.
Проведя генетический скрининг более 9 000 бактериальных мутантов, исследовательская группа выявила ключевой ген fimE, который действует как «выключатель» для производства фимбрий. MEcPP усиливает активность этого гена и увеличивает экспрессию fimE.
Думаем ртом
Микробиом полости рта может влиять на снижение когнитивных способностей и здоровье мозга
Как показало исследование ученых из Эксетерского университета в Великобритании, в котором участвовали 55 человек с легкими когнитивными нарушениями, присутствие в ротовой полости относительно большого количества бактерий рода Neisseria коррелирует с лучшей рабочей памятью, более успешным решением когнитивных задач и зрительным вниманием.
Авторы исследования считают, что, способствуя развитию определенных бактерий во рту, можно отсрочить снижение когнитивных функций. Это, по их мнению, достижимо за несколько недель с помощью пробиотиков или пребиотиков.
Род Neisseria включает более 20 видов бактерий, многие из которых обычно живут в носовой и ротовой полостях. Недавние исследования показали, что Neisseria снижает артериальное системное давление человека, способствуя преобразованию богатых нитратами продуктов (обычно овощей) в оксид азота. Оксид азота – ключевая сигнальная молекула в организме, которая защищает от заболеваний десен и помогает контролировать кровяное давление, а также регулировать сердечно-сосудистую реакцию на физические упражнения. Он также помогает сохранить здоровье мозга. Основываясь на последних данных, некоторые нейробиологи предполагают, что оксид азота может защищать центральную нервную систему, повышая нейронную пластичность и улучшая эффективность и силу межнейронной коммуникации.
В новом исследовании, опубликованном в PNAS Nexus, авторы обнаружили, что в оральном микробиоме 33 участников с легкими когнитивными нарушениями, генетически предрасположенных к болезни Альцгеймера, доминировал род Prevotella, а не Neisseria. В частности, один вид Prevotella (P. intermedia) был предиктором повышенного генетического риска деменции. Это говорит о том, что его можно использовать в качестве раннего маркера риска заболевания.
