Архивы: исследования

Алгоритм от Google прогнозирует инфаркт по сетчатке глаза

Ученые из Google и дочерней компании Verily разработали алгоритм машинного обучения, который по сетчатке глаза способен определить сердечно-сосудистые заболевания, пишет Verge.

Анализируя скан сетчатки глаза, алгоритм может выводить довольно точные данные о возрасте пациента, его кровяном давлении и пристрастии к курению. Затем эти сведения используются для прогнозирования риска сердечного приступа. Алгоритм потенциально способен поставить диагноз лучше современных методов и позволяет обойтись без анализа крови. Однако необходимо провести еще множество тестов, чтобы убедиться в его эффективности.


Алгоритм от Google прогнозирует инфаркт по сетчатке глаза

Чтобы обучить алгоритм, ученые Google и Verily использовали машинное обучение для анализа медицинских данных почти 300 тыс. пациентов. Затем исследователи создали модель, которая связывала данные с метрикой, необходимой для прогнозирования сердечно-сосудистых заболеваний. Сетчатка глаза заполнена кровеносными сосудами, которые отражают общее состояние организма. Изучая их внешний вид с помощью камеры и микроскопа, врачи могут определить такие вещи, как давление, возраст пациента, и курит ли он. Эти показания являются важными предикторами сердечно-сосудистых заболеваний.

Смотреть далее

Сладкое назвали разрушителем кровеносной системы

Проведенный эксперимент в очередной раз подтвердил тезис о крайне негативном влиянии сладкого на кровеносную систему. Кроме прочего, оно может привести к проблемам с сердцем и мозгом.


Сладкое назвали разрушителем кровеносной системы

О весьма неоднозначном влиянии сладких продуктов на организм известно давно. Строго говоря, эволюция вообще не подготовила человека к сладким напиткам или кондитерским изделиям, да еще и в больших количествах. Стоит сказать, что традиция употреблять после основного блюда десерт получила широкое распространение в Европе лишь в XIX веке, когда производство сахара увеличилось. До этого момента такую привилегию имела разве что очень ограниченная прослойка богатых людей.

Ученые со всего мира пытаются понять, как именно сладости влияют на наш организм. Сейчас свою лепту внесли датские исследователи из Копенгагенского университета. В эксперименте приняли участие двенадцать здоровых мужчин. На протяжении двух недель они каждый день употребляли по 225 граммов сахара. В начале и в конце эксперимента исследователи замерили показатели кровоснабжения ног испытуемых.

Смотреть далее

Открытие ученых позволит перепрошить мозг после инсульта

Взрослые пациенты, перенесшие инсульт, возможно, получат лекарство, которое помогает мозгу «перепрофилировать» себя. Задачи, которые раньше выполнялись поврежденными инсультом областями, могут быть делегированы здоровым отделам мозга, пишет Guardian.

Такао Хенш, профессор молекулярной и клеточной биологии Гарвардского университета, провел исследование, которое показало, что мозг можно «перепрошивать». Блокируя определенные молекулы, которые препятствуют способности мозга изменяться, можно увеличить его возможности в несколько раз.


Открытие ученых позволит перепрошить мозг после инсульта

«Мозг у детей и молодых людей очень пластичен: он способен полностью „перепрограммироваться“ в зависимости от обстоятельств, — говорит Хенш. — Со временем в мозге становится все больше тормозных факторов, которые работают, чтобы предотвратить чрезмерное переключение. Наше открытие предлагает новые терапевтические возможности. Если мы сможем предотвращать торможение мозга в разумных пределах у взрослых, возможно, мы сможем и нивелировать последствия инсульта».

Смотреть далее

Яндекс испытал беспилотный автомобиль на улицах Москвы

Команда Яндекс.Такси провела испытания автоматизированной системы управления автомобилем в зимних условиях. Как сообщается в блоге компании, робомобиль протестировали в Хамовниках — именно там находится главный офис «Яндекса». И хоть яндекс хвастается что испытания проходили после снегопада, однако, видно, дороги к моменту испытаний уже успели почистить.

В тестировании был использован автомобиль Toyota, оснащенный системой автопилотирования. В салоне также установили дисплей, содержание которого на видео скрыли.

Вскоре мы не будем редактировать геном — мы просто распечатаем его

Так считает Джеф Боке из Нью-Йоркского университета, руководитель проекта Sc2.0 по созданию искусственной ДНК дрожжей. Он уверен, что этот проект станет началом новой технологической революции. Его коллеги считают ее более важной, чем покорение космоса и создание первых компьютеров.

У человечества давняя история взаимоотношений с грибками Saccharomyces cerevisiae, более известными как пекарские дрожжи. Пиво умели варить еще древние шумеры, а сейчас мы делаем из дрожжей этиловый спирт и инсулин и проводим на них испытания в лабораториях.


Вскоре мы не будем редактировать геном — мы просто распечатаем его

«Через 10 лет синтетическая биология станет производить всевозможные вещества и материалы с микроорганизмами, — говорит Боке. — Мы надеемся, что наши дрожжи сыграют в этом большую роль».
По мнению Джефа Боке, директора Института системной генетики при Нью-Йоркском университете, останавливаться на этом не стоит. Под его руководством работает международная команда ученых, которые синтезируют 12,5 миллионов «букв», из которых состоит геном клеток дрожжей. В результате искусственные дрожжи — Sc2.0 — станут полностью настраиваемыми. «Думаю, это будет более важное событие, чем космическая или компьютерная революции», — считает Джордж Черч, знаменитый генетик из Медицинской школы Гарварда.

Раньше ученые уже синтезировали генетические инструкции, которые управляли вирусами и бактериями. Но дрожжи — эукариоты, то есть держат свой геном в ядре, в виде хромосом, как и люди. В марте прошлого года Боке сообщил о том, что задача, требующая усилий 200 ученых со всего мира, выполнена почти на 30%. Сейчас готовы все 16 хромосом — некоторые полностью, некоторые минимум на 80%, сообщает MIT Technology Review.

Смотреть далее

Новый инструмент генного редактирования выслеживает вирусы

Лаборатория профессора Дженнифер Дудны, создательницы технологии генного редактирования CRISPR, разработала новый инструмент DETECTR, способный, как хороший детектив, взять след фрагментов ДНК, свидетельствующих о наличии вирусной инфекции, рака или поврежденных генов.

Метод DETECTR «дает возможность проводить чувствительный и точный поиск ДНК», говорит профессор Дудна, и может обнаружить в образце два типа вызывающего рак вируса папилломы человека (ВПЧ). Он основан на белке Cas12a, открытом в 2015 году. Как и более известный среди генетиков белок Cas9, который Дудна и ее коллега Эммануэль Шарпентье в 2012 году превратили в мощный инструмент генного редактирования, Cas12a режет ДНК. Но вместо того чтобы разрезать только ту ДНК, к которой он прикрепился, он стихийно режет и другие нити.


Новый инструмент генного редактирования выслеживает вирусы

Этим разрушительным действием можно управлять, если добавить к Cas12a молекулу, которая «скажет» белку, где искать следующую жертву. По словам ученых, сделать это относительно просто. Затем Cas12a начинает резать все односпиральные ДНК, которые нашел. Для того чтобы белок сообщил ученым, что он обнаружил свою цель, они прикрепили к нему флуоресцентную молекулу.

DETECTR был испытан на двух типах ВПЧ: тип 16 и тип 18. Инструмент успешно обнаружил все 25 образцов первого типа и 23 из 25 образцов — второго. По сравнению с другими современными методами, DETECTR проще, быстрее и не требует специализированного оборудования. Это позволяет применять его в клиниках с ограниченными ресурсами. Кроме того, этот метод может подойти и для других типов вирусных или бактериальных инфекций и даже для маркеров рака и хромосомных аномалий, сообщает Technology Network.
©

GenScript проведет клинические испытания генной терапии рака

Одним из самых перспективных методов борьбы с онкологическими болезнями считается терапия иммунными клетками. Клетки пациента извлекаются, модифицируются для уничтожения рака и вводятся обратно в организм. Малоизвестная китайская компания GenScript Biotech неожиданно вошла в число лидеров этого рынка. Об успехе фирмы рассказывает Bloomberg.

GenScript — одна из первых в Китае компаний, использующих метод генной терапии рака, известный как CAR-T. В июне GenScript сообщила о положительных результатах ранних экспериментов с участием 35 пациентов с раком крови: 30 из них продемонстрировали двухмесячную ремиссию. Эта новость вызвала шестикратный рост акций компании в течение полугода.


GenScript проведет клинические испытания генной терапии рака

Аналитики отмечают, что вести подобный бизнес в Поднебесной в наше время проще, чем в США. Китайские биотехнологические компании получают щедрое финансирование и поощрение со стороны правительства. При этом их технологии в основном копируют западные.

В настоящее время GenScript ожидает разрешения китайских регуляторов на официальные клинические испытания. Этот эксперимент станет первым в своем роде на территории Китая. Препарат должен появиться в продаже к концу 2020 года, но, возможно, это произойдет раньше.
©

Экспериментальный препарат уничтожает вирус гриппа за сутки

Японские фармацевты объявили о создании препарата против гриппа, способного убить вирус в течение дня. Как сообщает Wall Street Journal, он действует намного быстрее существующих аналогов и требует лишь однократного приема.

Главным средством борьбы против гриппа остается вакцинация. Препаратов, которые лечат уже заболевшего человека, существует немного — дело в том, что сложно воздействовать на вирус, который успел проникнуть внутрь клеток. Японская компания Shionogi решила изменить ситуацию, применив к гриппу опыт, полученный ей при разработке лекарства против ВИЧ.


Экспериментальный препарат уничтожает вирус гриппа за сутки

Обычно препараты против гриппа нацелены на то, чтобы остановить распространение вирусных частиц из уже захваченных клеток. Новое средство воздействует раньше, еще на стадии заражения клеток за счет блокирования металлофермента. Любопытно, что этот фермент оказался сходным у ВИЧ и гриппа.

Исследование показало, что препарат, разработанный компанией Shionogi, убивал вирус гриппа в организме пациента в течение 24 часов. Это намного быстрее, чем у любого из доступных на рынке аналогов. Например, популярному лекарству Tamiflu требуется на это в три раза больше времени. По словам исследователей, быстрое уничтожение вируса снижает риск заразить окружающих. Что касается симптомов болезни, то на их полное устранение Shionogi требуется столько же времени, сколько и Tamiflu. Однако немедленное облегчение от нового препарата наступает быстрее. Кроме того, его достаточно принять один раз, а не пить в течение пяти дней, как Tamiflu.

В настоящее время испытания препарата продолжаются. Впечатляющие результаты первых работ заставили швейцарского фармацевтического гиганта Roche приобрести лицензию на его распространение. Использование лекарства в Японии может быть одобрено уже в марте, однако его появления в США и других странах не следует ожидать ранее следующего года.
©

Эксперимент показал, что самоконтроль у шимпанзе коррелирует с уровнем интеллекта

Внезапно, не только для людей это работает…

Эксперимент показал, что самоконтроль у шимпанзе коррелирует с уровнем интеллекта

http://news.nplus1.ru/xysc

Ученые разобрались в механизме, вызывающем астму

Специалисты Методистского исследовательского института Хьюстона полагают, что нашли ответ на вопрос о происхождении астмы. Они разобрались в механизме, запускающем выработку белка муцина, ответственного за обострение этого заболевания дыхательных путей, от которого страдает 300 млн человек по всему миру.

Клетки иммунной системы, Т-хелперы, способны распознавать и бороться с токсинами, выделяя интерлейкин 9 (IL-9). Однако, когда они становятся гиперактивными, как в случае астмы, они вырабатывают молекулу ОХ40, которая запускает производство IL-9 в слишком большом количестве. Это, в свою очередь, приводит к выработке большого объема муцина, который сокращает приток воздуха, вызывая одышку, пишет New Atlas.


Ученые разобрались в механизме, вызывающем астму

«По сути, ОХ40 активирует ген IL-9 в Т-хелперах, приводя к перепроизводству IL-9 посредством мощных молекулярных механизмов суперусилителей, регулирующих экспрессию генов», — говорит доктор Сянь Ли, директор Центра иммунобиологии института. Суперусилители — это участки ДНК, которые решают, какие гены должны активироваться. При помощи химических ингибиторов исследователи смогли заблокировать их действие и, тем самым, предотвратить выработку муцина.

«Если нам удастся разработать более качественные и действенные препараты для избирательного прекращения работы суперусилителей, пациенты-астматики забудут, что такое одышка», — обещает доктор Ли.
©

Военные разработали новую технологию обучения роботов

Исследователи из лаборатории армии США и Техасского университета в Остине разработали алгоритм, призванный научить роботов выполнять задания, взаимодействуя с инструктором-человеком. Алгоритм получил название Deep TAMER, пишет Science Daily.

Deep TAMER с помощью глубокого обучения позволяет роботу учиться выполнять задания, просматривая видео в ускоренном режиме с помощью человека-тренера. По словам ведущего автора исследования доктора Гарретта Уорнелла, новый алгоритм позволяет человеку не только включать ускоренную перемотку, но и учить робота, наблюдая за ним и давая обратную связь, например, произнося слова «хорошая работа» или «плохая работа» — подобно тому, как тренируют собак.


Военные разработали новую технологию обучения роботов

Вы спросите «почему бы просто видосики не разложить по папкам хорошая работа/плохая работа/порн..» и не сливать из без участия мудаков с красной и зеленой кнопками? Всё просто — это же военные. Да и надо платить нев**бенные деньги за «обучение» инструкторам.

«Многие современные методы обучения требуют, чтобы роботы взаимодействовали со средой в течение длительных периодов времени, чтобы узнать, как оптимально выполнить задачу, — говорит он. — Во время этого процесса робот может выполнять действия, которые могут быть не только неправильными, но и катастрофическими, например, он может упасть со скалы во время учений в горах. Помощь людей ускорит обучение и поможет избежать потенциальных ловушек».
©

Обнаружен белковый «выключатель» воспаления

Исследователи из Университета Квинсленда (Австралия), изучающие процесс воспаления на молекулярном уровне, обнаружили механизмы, регулирующие его в здоровых клетках. Открытие, о котором сообщает Science Daily, позволит разработать методы «ручного» отключения неконтролируемого воспаления, связанного с рядом распространенных заболеваний.

Исследователи изучили сложные белковые комплексы, которые участвуют в процессе воспаления. Они образуются, когда иммунная система обнаруживает инфекцию или травму и отправляет сообщения лимфоцитам.


Обнаружен белковый «выключатель» воспаления

Обычно проблему удается устранить, но в случае хронических болезней воспаление становится хроническим, что взывает серьезные повреждения организма. Например, именно реакция иммунной системы на амилоидные бляшки приводит к нейродегенерации у пациентов с болезнью Альцгеймера.

Как удалось обнаружить ученым, в нормальном режиме у процесса воспаления есть встроенный «таймер», который гарантирует отключение через некоторое время. Теперь исследователи намерены понять, почему этот механизм выходит из строя в случае хронического воспаления, например, при подагре и болезнях печени. Они надеются, что узнав подробности работы молекулярной машины, вызывающей воспаление, можно будет «выключать» ее при необходимости.
©

Японские ученые разработали безопасную альтернативу CRISPR

CRISPR-Cas9 — самая известная технология редактирования генома, которую предполагается использовать в том числе в генной терапии различных наследственных заболеваний и рака. Однако у этого метода есть ряд ограничений, в первую очередь, вероятность появления нежелательных мутаций. Исследователи из Университета Осаки создали модифицированный вариант CRISPR, который лишен подобных недостатков, сообщает Science Daily.

Технология CRISPR-Cas9 работает за счет совместного действия белка Cas9, который разрезает ДНК, и короткой РНК, которая указывает место разреза. Благодаря этому можно отредактировать практически любой ген в геноме. Однако этот процесс может сопровождаться ошибками, приводящими к мутациям. Чтобы снизить подобные риски, японские исследователи разработали новый метод модификации дефектных генов.


Японские ученые разработали безопасную альтернативу CRISPR

При обычном CRISPR разрезаются обе цепочки ДНК. Клетка восстанавливает их целостность, но процесс чреват непредвиденным ошибками. Модифицированный же вариант CRISPR отличается тем, что в нем разрезается только одна цепочка ДНК. Располагая нетронутой цепочкой, клетка «сшивает» разрез намного успешнее. По данным одного опыта, стандартная методика приводила к мутациям в 90% случаев, а измененная — лишь в 5%.

Снижение рисков не ухудшило эффективность методики: модифицированный CRISPR (который сами разработчики называют SNGD) позволяет достичь желаемых генетических изменений. По мнению исследователей, их технология, более безопасна, чем распространенный аналог, и будет иметь большое значения для медицины.
©

Разработана технология, ускоряющая заживление ран

Шведские ученые из Уппсальского университета и Шведского сельскохозяйственного университета разработали новый способ ускоренного заживления ран, основанный на использовании молочнокислых бактерий для производства и доставки хемокинов к поврежденным тканям.

 

Ускорение процесса заживления происходит благодаря изменениям в микроокружении раны, которые воздействуют на поведение специфических иммунных клеток. Новая технология позволяет увеличить уровень хемокина CXCL12 на достаточный срок вследствие продолжительной доставки этого вещества к поверхности поврежденных тканей. Вдобавок, биологическая доступность CXCL12 (количество лекарственного вещества, доходящее до места действия) взаимно усиливается в ране, когда бактерии начинают вырабатывать молочную кислоту.

Смотреть далее

Биохакер испытал на себе экспериментальную генную терапию от герпеса

Биохакер Аарон Трайвик публично испытал на себе средство для генной терапии герпеса, которое до этого не проходило никаких клинических испытаний. Он ввел себе препарат, выйдя на сцену конференции BdyHax в Остине. Эксперты по правовым вопросам предупреждают, что распространение подобных недоказанных методов лечения может быть нарушением закона.

Трайвик пояснил BuzzFeed, что экспериментальный препарат против герпеса, который он себе ввел, является новой разработкой его собственной компании Ascendance Biomedical, биотехнологического стартапа с командой из 20 человек. Цель стартапа — как можно быстрее вывести на рынок лекарства, спасающие жизнь. В отличие от фармацевтических компаний, Ascendance не намерен затягивать процесс клинических испытаний. А разработанные ей методы и лекарства должны стать доступными и недорогими.


Биохакер испытал на себе экспериментальную генную терапию от герпеса

Став «подопытным кроликом» в испытаниях вакцины против герпеса, которым заразился пять лет назад, Трайвик хотел продемонстрировать прозрачность методов своей компании. Себя он сравнивает с Джонасом Салком, разработавшим вакцину против полиомиелита, и Луи Пастером — великими «биохакерами» прошлого. Акция Трайвика не была первой для его компании. В октябре 2017 года другой ее сотрудник, Тристан Робертс, ввел себе экспериментальный препарат против ВИЧ, транслируя весь процесс в Facebook.

Многие эксперты, однако, настроены скептично. По их словам, сначала Ascendance должна была провести испытания на животных, чтобы убедиться в эффективности препаратов. Для сравнения, другие методы генной терапии разрабатывались десятилетиями. Эту точку зрения разделяет и Управление по санитарному контролю США (FDA). В конце прошлого года оно выпустило заявление, в котором назвало незаконным распространение наборов для самостоятельной генной терапии.

Смотреть далее

В США начнут разводить суперкур, которым не нужны антибиотики

Специалисты Министерства сельского хозяйства США научились определять кур с врожденным иммунитетом к опасным бактериям, чтобы вывести из них новые породы суперкур, которым будут не страшны патогены и не нужны антибиотики.

Выявление птиц с крепким иммунитетом стало возможно благодаря двум химическим веществам: цитокинам и хемокинам. Попав в кровеносную систему, они ведут себя как стражи, оповещая лейкоциты о местоположении вредоносных агрессоров. Таким образом, иммунная система кур мобилизуется, что позволяет им лучше справляться с опасными патогенами.

С помощью этих данных птицеводы-селекционеры смогут проверить и отсортировать кур по силе иммунитета, а затем вывести устойчивые к заболеваниям породы. Что, в свою очередь, благотворно скажется на качестве куриного мяса и позволит сэкономить миллиарды долларов, пишет Quartz.

Взять, к примеру, кампилобактериоз, одну из многих опасных для человека пищевых инфекций, которая поражает в год 1,3 млн людей только в США. Она вызывает диарею, лихорадку, а в некоторых случаях — и опасные для жизни заболевания. Обычно инфекция развивается в печени и кишечнике кур и коров, и попадает в организм человека через мясо или зерно, которое выросло на почве, удобренной пометом кур или коровьим навозом. По оценкам экспертных организаций, экономическое бремя одной только этой бактерии составляет около $2 млрд в год.

Поскольку фермеры обычно регулярно кормят животных антибиотиками, предназначенными для лечения, а не для профилактики кампилобактериоза, бактерии выработали к ним сопротивляемость. Под давлением общественного мнения птицеводческие компании ищут альтернативные пути, в том числе, те, которые описаны в статье журнала Poultry Science. И если выведение суперкур с повышенным иммунитетом пройдет успешно, количество патогенов, которые попадут вместе с их мясом на прилавки магазинов значительно уменьшится.
©

Наше сознание может быть побочным эффектом энтропии

По предположению группы исследователей из Франции и Канады, наш мозг может быть запрограммирован увеличивать энтропию, а наше сознание — всего лишь побочный эффект этого процесса.

Поиск понимания сути человеческого сознания — способности осознавать себя и то, что нас окружает — ведется тысячи лет, и все равно ученые не могут понять его происхождение и смысл. Новое исследование раскрывает новую возможность: что если сознание возникает естественным образом, как результат максимизации информационного содержания мозга? Другими словами, что если сознание — побочный продукт мозга, движущегося к энтропии?


Наше сознание может быть побочным эффектом энтропии

Энтропия — это термин, который используется для описания прогрессии системы от порядка к хаосу. Целое яйцо упорядочено — белок в нем отделен от желтка. Но если взбить его, все перемешается, и энтропия этой системы возрастет. То же самое происходит, по мнению многих физиков, со Вселенной: после Большого взрыва она постепенно движется от состояния низкой энтропии к высокой, а поскольку второй закон термодинамики утверждает, что энтропия в замкнутой системе может только нарастать, этим объясняется, почему стрела времени движется только вперед.

Специалисты Университета Торонто и Парижского университета Декарта применили тот же ход мысли к связям в нашем мозге. Для этого они использовали разновидность теории вероятности, статистическую механику, к модели сети нейронов в мозге девяти добровольцев, у семи из которых была диагностирована эпилепсия, сообщает Science Alert.

Смотреть далее

Для колонизации Марса понадобятся генетически модифицированные люди

Колонизаторами Марса должны стать генетически модифицированные люди, способные выдерживать воздействие радиации. И хотя до этого еще далеко, исследования в этом направлении уже ведутся, сообщает британское отделение Wired.

Прежде, чем мечты Илона Маска сбудутся, и на Марсе появится город с миллионным населением, понадобится первая группа переселенцев, обладающих уникальной генетической особенностью — сопротивляемостью радиации. Об этом свойстве науке известно мало, только то, что оно существует. Пока что проводятся тесты, изучающие количество радиации, которое способны выдержать больные раком, но однажды этот показатель может стать важным фактором при отборе кандидатов на полеты к другим планетам.


Для колонизации Марса понадобятся генетически модифицированные люди

По мнению Нормана Клеймана из Колумбийского университета (США), который изучает воздействие радиации на человека, в будущем ученые смогут редактировать гены космонавтов, чтобы те лучше переносили тяжелые условия полета, и не только радиацию. «Генное редактирование может создать новый тип внутренней, биологической защиты для астронавтов, участвующих в длительных миссиях, которая будет действовать наряду с физическими, электрическими и фармакологическими методами защиты», — считает профессор Кристофер Мейсон из колледжа Вейл Корнелл (США).

Смотреть далее

Квантовая химия раскрыла секрет поддерживающих жизнь аминокислот

Специалисты Майнцского университета им. Гутенберга (Германия) с помощью квантовой химии предложили ответ на фундаментальный вопрос биохимии — почему для поддержания жизни необходимы 20 избранных аминокислот, тогда как хватило бы и тринадцати.

Команда ученых использовала технологию квантовой химии — научной дисциплины, рассматривающей частицы с точки зрения их волновых свойств и применяющих принципы квантовой механики к поведению атомов в химических реакциях — для сравнения аминокислот, найденных в космосе (занесенных туда вместе с фрагментами метеоритов) с теми, которые поддерживают жизнь на Земле.


Квантовая химия раскрыла секрет поддерживающих жизнь аминокислот

В задачи протеиногенных аминокислот входит строительство белков по инструкции ДНК. Эти кислоты образовались сразу после появления Земли, примерно 4,5 млрд лет назад. Однако непонятно почему эволюция решила, что для проивзодства белков необходимо именно 20 аминокислот, хотя для этой задачи достаточно было бы и тринадцати.

Согласно исследованию немецких ученых, семь более новых аминокислот необходимы потому, что обладают дополнительной реакционной способностью, хотя и не привносят ничего с точки зрения пространственной структуры молекул, пишет Science Alert. «Переход от мертвой химии космоса к нашей современной биохимии отмечен ростом мягкости и, как следствие, реактивности этих строительных блоков», — говорит один из исследователей, Бернд Мосман. Повышенная «мягкость» дополнительных семи аминокислот означает, что они проявляют большую гибкость в плане химических изменений. Если представить себе аминокислоты в виде геометрической фигуры, их можно изобразить в виде концентрических кругов с разной химической жесткостью и энергетическим уровнем.

Кроме того, ученые обнаружили, что дополнительные аминокислоты, в частности, метионин, триптофан и селеноцистеин, вероятно, образовались в ответ на повышение уровня кислорода в биосфере планеты после появления жизни. Новые условия вызвали стресс у первых живых клеток, и в результате естественного отбора выжили сильнейшие, те, кто смог приспособиться к повышению уровня кислорода. «Это означает, — считает Мосман, — что кислород внес самые последние штрихи в генетический код».
©

Первая генная терапия рака успешно прошла клинические испытания

Результаты глобального клинического исследования препарата tisagenlecleucel-T, первой в мире противораковой терапии Т-клетками, разработанной специалистами Пенсильванского университета, показали высокий процент постоянной ремиссии, а основная часть побочных эффектов оказалась временной и обратимой.

В августе прошлого года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) США одобрило использование препарата tisagenlecleucel-T под маркой Kymriah для детей и молодежи до 25 лет. Коммерциализацией препарата занимается корпорация Novartis. Это было первое разрешение, которое FDA выдало генной терапии, а также первое, которое получила терапия клетками CAR-T, химерными антигенными рецепторами Т-клеток. Исследование, финансируемое Novartis, проходило в 25 медицинских центрах 11 стран мира.


Первая генная терапия рака успешно прошла клинические испытания

Терапия химерными рецепторами антигена генетически меняет иммунные клетки пациента, заставляя их искать и уничтожать клетки лейкемии (рака крови). Этот метод был разработан командой ученых под руководством Карла Джуна из Пенсильванского университета в сотрудничестве с Педиатрической больницей Филадельфии, первым учреждением, в котором будут проходить лечение дети, больные раком крови. Из 75 пациентов младше 25 лет, проходивших испытания, у 61 пациентов (81%) был зафиксирован отклик на лечение в виде полной ремиссии. Рецидивы спустя полгода отсутствовали у 80% из этих 81% пациентов, а через год — у 59%. Общий процент выживаемости составил у всех 75 больных 90% в первые полгода и 76% — к концу года, сообщает EurekAlert.

Смотреть далее

Эффективный и недорогой метод лечения рака начали испытывать на людях

Исследователи из Медицинской школы Стэнфорда обнаружили, что активация T-лимфоцитов в злокачественных опухолях уничтожает раковые клетки и позволяет бороться даже с отдаленными метастазами. Исследование было проведено на мышах, но ученые уверены, что его результаты справедливы и для человека. Клинические испытания на людях уже начались.

Многие исследователи рака разрабатывают методы, когда иммунную систему заставляют уничтожать опухоль. Например, можно стимулировать ее работу во всем организме или ввести в тело пациента его собственные иммунные клетки, генетически отредактированные для атаки на рак. Некоторые из этих подходов признаны успешными, но у них есть недостатки, например дороговизна или побочные эффекты.


Эффективный и недорогой метод лечения рака начали испытывать на людях

Метод, разработанный в Стэнфорде, должен стать простой и недорогой альтернативой. Его суть заключается в одновременной инъекции двух иммунностимулирующих агентов непосредственно в опухоль. Дело в том, что T-клетки способны атаковать опухоль и проникать внутрь нее, но затем раковые клетки находят способ подавить их активность. Введение специальных химических веществ (кусочка ДНК и антитела), работающих в паре, позволяет подстегнуть работу лимфоцитов.

Метод предполагает единственную инъекцию очень небольшого количества веществ, что делает его доступным и снижает риск нежелательных эффектов. Однако даже малые дозировки дают удивительный эффект: у подопытных мышей наблюдалось значительное уменьшение числа злокачественных клеток. Более того, поскольку часть активированных лимфоцитов покидали опухоль, исчезали и отдаленные метастазы.

В эксперименте удалось вылечить от рака 87 из 90 мышей с трансплантированной лимфомой. У трех опухоли вернулись, но вновь регрессировали после повторной терапии. Мыши, генетически предрасположенные к раку молочной железы, показали сходный ответ на лечение. Ободренные подобными результатами, исследователи уже начали клинические испытания на людях, страдающих от лимфомы.
©

Биологи открыли гены регенерации

Специалисты Института Макса Планка (Германия) секвенировали геном аксолотля, личинки мексиканской амбистомы, разновидности земноводных, и определили в нем ключевые гены, отвечающие за регенерацию конечностей. По словам ученых, теперь у них в руках есть карта, указывающая путь к восстановлению поврежденных тканей.

Ambystoma mexicanum не слишком привязана к своим лапам — да и с чего бы, если она всегда может отрастить новые? За пару недель она способна восстановить кости, мускулы, нервы и все остальное. По сравнению с возможностями человека отращивать волосы и ногти способности саламандры регенерироваться после перелома позвоночника или потери глаза впечатляют. Завидное умение, и привлекающее к себе все больше внимания со стороны научного сообщества.


Биологи открыли гены регенерации

Для того чтобы раскрыть секреты регенерации мексиканской саламандры, международная команда ученых провела секвенирование генома этого земноводного. Это оказалось непросто — ее геном состоит из 32 миллиардов пар оснований ДНК, то есть в 10 раз больше, чем у человека. На сегодня это самый крупный набор генов, который смогли записать ученые. Этого результата удалось добиться при помощи платформы PacBio, которая позволяет секвенировать за один «рид» большое количество фрагментов. Тем не менее, ученым понадобилось провести 72 миллиона отдельных прочтений участков ДНК, чтобы потом другая программа смогли сшить их воедино.

Затем, в ходе анализа генома, исследователи обнаружили несколько уникальных для мексиканской саламандры и других амфибий генов, которые экспрессируются в процессе регенерации. Любопытно, что гены PAX3, которые считались ранее жизненно необходимыми для развития организма, полностью отсутствуют у этих животных, а их функции выполняет родственный ген PAX7.

Разумеется, до появления возможности регенерации конечностей людям еще очень далеко, но секвенирование генома аксолотля — большой шаг к пониманию того, как эта способность развивается и функционирует. А в ближайшем будущем благодаря этому открытию ученые смогут найти новые методы заживления ран и восстановления поврежденных тканей у людей, пишет New Atlas.
©

В ДНК обнаружен квантовый таймер мутаций

Делая миллиарды копий, легко совершить ошибку. Поэтому неудивительно, что при копировании 3 млрд оснований ДНК периодически возникают мутации. Однако если человеческие ошибки легко объяснить усталостью или скукой, то с генетическими искажениями все не так просто. Исследователи уверены, что они не случайны — и недавно им удалось найти подтверждение своим догадкам.

Как показало исследование, о котором пишет Science Daily, в самой структуре ДНК содержится своего рода встроенный таймер, определяющий частоту возникновения спонтанных мутаций. Некоторые нуклеотиды в процессе репликации на тысячную долю секунды меняют свою форму, из-за чего в копируемой цепи ДНК появляется неверная «буква». Такие случаи редки, но они служат основой для эволюционных изменений — и рака.


В ДНК обнаружен квантовый таймер мутаций

Интересно, что существование этого механизма еще в 1953 году предположили Джеймс Уотсон и Френсис Крик, первооткрыватели структуры ДНК. В своей знаменитой статье, описывающей двойную спираль, они указали, что изменение формы нуклеотидных оснований может приводить к мутациям. Однако проверить их догадку удалось только сейчас. Благодаря методу под названием ЯМР-релаксация исследователи из Университета Дьюка (США) смогли уловить мгновенные «квантовые колебания» нуклеотидов, приводящие к мутациям.

Исследовав нуклеотидные основания гуанин и тимин, авторы работы обнаружили, что периодически они претерпевают краткосрочные перестройки на атомном уровне. Было обнаружено две формы — «таутомерная» и «анионная». Таутомерные формы доминировали в нормальных условиях, а анионные — в присутствии мутагенов и стрессовых факторов. Исследователям также удалось доказать, что ошибки при копировании возникают именно в случае, когда нуклеотид находится в измененной форме.

Новые данные предоставили ученым понимание того, как именно происходят мутации. Увеличивая или уменьшая скорость их возникновения, можно будет значительно изменить восприимчивость организма к болезням. Судя по всему, квантовые механизмы играют роль и в других генетических процессах — от производства белка до восстановления ДНК — но исследователям еще только предстоит доказать это.
©

Доказано существование мышечной памяти

Исследование ученых Килского университета (Великобритания) обнаружило наличие эпигенетической памяти в скелетной мускулатуре человека — гены мускулов запоминают периоды своего роста, и это помогает им в дальнейшем увеличиваться в размерах. Открытие заставляет по-новому взглянуть на проблему допинга в профессиональном спорте.

Специалисты британского университета исследовали в течение 22 недель восьмерых мужчин, не утруждавших себя ранее физической нагрузкой, заставляя их выполнять упражнения на выносливость, чередующиеся с периодами отдыха. Параллельно у них брали образцы мышечных тканей. Всего было проанализировано на наличие эпигенетических изменений свыше 850 000 участков генома.


Доказано существование мышечной памяти

В результате ученые обнаружили, что физические упражнения химическим образом помечают определенные гены, и эти маркеры становятся для мускулов своего рода инструкциями, включающими или выключающими гены без изменения самой ДНК, сообщает New Atlas.

Открытие мышечной памяти способно ускорить восстановление мышц после травм, а также помогает лучше понять долгосрочный эффект, который оказывают препараты, увеличивающие работоспособность мускулов. Оказывается, допинг может оказывать воздействие (и давать преимущества употребляющим его спортсменам) гораздо дольше, чем предполагалось ранее.

«Если спортсмен принимает препараты для роста мышц, его мышцы могут сохранять память о предыдущем росте, — говорит Роберт Сиборн, участник проекта. — Если атлета ловят на допинге и запрещают выступать на какое-то время, краткосрочный запрет может оказаться неэффективным, поскольку принимавший допинг сохранит преимущество над соперниками даже тогда, когда перестанет принимать запрещенные препараты».
©

Билл Гейтс инвестировал $40 млн в выведение идеальной коровы

Основатель Microsoft вложил $40 млн в исследования организации GALVmed, которые позволят в 4 раза увеличить продуктивность коров, позволив им выживать даже в самых жарких и нищих странах, пишет Business Insider.

Билл Гейтс финансирует генетические исследования, которые занимаются созданием идеальной коровы. Новая порода сможет производить так же много молока, как альпийские коровы, но при этом выдерживать африканскую жару, охотится на крокодилов и питаться медведями.


Билл Гейтс инвестировал $40 млн в выведение идеальной коровы

Исследованиями занимается некоммерческая организация Global Alliance for Livestock Veterinary Medicines (GALVmed), штаб-квартира которой расположена в Эдинбурге (Великобритания). Компания, специализирующаяся на генетике и вакцинации животных, получила от основателя Microsoft $40 млн на выведение идеальной породы коров. Гейтс надеется, что новая порода будет в 4 раза продуктивнее и гораздо более живучей, чем обычные коровы. Пока непонятно, как именно таких идеальных коров собираются разводить — видимо, при помощи искусственного оплодотворения.
©

Загрязнение воздуха вредит здоровью на генетическом уровне

Всем известно, что загрязнение воздуха не прибавляет здоровья, но чтобы понять точные механизмы его воздействия, необходимы долгосрочные исследования. Уникальная возможность провести подобное изучение появилась после закрытия угольной электростанции в одном из городов Китая. Проанализировав геном родившихся здесь младенцев, ученые пришли к выводу, что загрязнение сокращает длину теломер — критически важных участков хромосом. Об открытии сообщает Science Daily.

В 2004 году в китайском городе Тунлян закрылась угольная электростанция. Это событие предоставило ученым уникальную возможность экспериментально проверить, как загрязнение воздуха влияет на здоровье людей. Исследователи сосредоточились на изучении теломер — специализированных участков хромосом, которые позволяют точно копировать ДНК при делении клеток. С каждым следующим делением теломеры укорачиваются — и, по некоторым данным, это одна из причин старения, а также рака и сердечно-сосудистых заболеваний.


Загрязнение воздуха вредит здоровью на генетическом уровне

Однако важна не только длина теломер в зрелом возрасте: многое зависит от того, насколько они велики в момент рождения. Этот показатель влияет на здоровье и десятилетия спустя. Ученые изучили образцы пуповинной крови 255 тунлянских младенцев, половина из которых была зачата и родилась до закрытия станции, а другая — после. Оказалось, что у новорожденных, появившихся на свет при работающей угольной станции, длина теломер была ниже. Авторам работы удалось напрямую связать этот показатель с содержанием в крови токсичных компонентов, выбрасывавшихся при сжигании угля.

Изучив 210 детей в возрасте 2 лет, исследователи не нашли связи между уровнем их развития и укороченными теломерами, однако это не означает, что проблемы не проявятся в более позднем возрасте. Чтобы сделать окончательные выводы, необходимо продолжать исследование еще много лет. В целом, можно сказать, что закрытие угольной станции в Тунляне благоприятно сказалось на здоровье и развитии новорожденных.
©

Ученые предположили, что ожирение — это инфекция

Если в вашем окружении много людей с ожирением, ваш собственный риск набрать лишний вес возрастает. А если принять во внимание дополнительные факторы — генетику, например — можно прийти к выводу, что до некоторой степени ожирение — это социальная инфекция.

«Социальное заражение ожирением означает, что чем больше вокруг вас людей с избыточным весом, тем выше вероятность, что вы тоже растолстеете, — говорит Ашлеша Датар, доктор наук из Университета Южной Калифорнии, одна из авторов исследования. — Другими словами, проживание в сообществе, где ожирение считается нормой, приводит к тому, что сидячий образ жизни, нездоровое питание и избыточный вес становятся более социально приемлемыми».


Ученые предположили, что ожирение — это инфекция

Исследование было проведено на примере семей военнослужащих, которые обычно не выбирают места проживания. В нем участвовало более двух тысяч детей и взрослых из 38 военных поселков в Соединенных Штатах. Процент взрослых, страдающих от ожирения, колебался в разных военных городках от 21% до 38%. В результате оказалось, что члены семей, получившие перевод туда, где этот процент высок, легче сами набирают лишний вес. «Если семья переезжает в поселок с низким процентом ожирения, такой как Эль-Пасо, штат Колорадо, где он равен 21%, то шансы детей набрать избыточный вес снижаются на 29%, — говорит Датар. — Шансы родителей растолстеть снижаются на 23%». При этом исследователи обнаружили, что факторы наличия доступных спортплощадок и тренажерных залов не играют критической роли в объяснении полученных результатов.

Это не первая работа, выдвигающая гипотезу о распространении ожирения вирусным образом — как гриппа среди населения небольшого городка. В 2007 году в журнале New England Journal of Medicine были опубликованы результаты 30-летнего наблюдения за социальной сетью из 12 000 человек на предмет связи набора веса с ожирением родных и знакомых. Было обнаружено, что вероятность набрать лишний вес на 57% больше, если лишний вес есть у друга, а если это очень близкий друг, то такая вероятность втрое выше. Любопытно, что такой эффект не действовал в случае соседей, но работал с братьями или сестрами, хоть и в меньшей степени, чем с друзьями.

Результаты указывают на то, что выражение «эпидемия ожирения» следует понимать более буквально. Разумеется, это не вирус, который передается от человека к человеку, но он распространяется в обществе как социальная инфекция, пишет New Atlas.
©
xsi: теперь вы знаете что делать с вашим жирным другом…

В МТИ создали искусственные синапсы

Человеческий мозг чрезвычайно сложно устроен: 100 млрд плотно упакованных нейронов быстро обмениваются информацией посредством 100 трлн синапсов и формируют связи для долговременного хранения информации. Некоторые специалисты по ИИ уверены, что часть решений, появившихся в ходе эволюции мозга, следует применить для создания компьютеров. И, как сообщает Science Dailу, им уже удалось достичь некоторых успехов.

Эта область получила название «нейроморфных вычислений». Она заключается в том, чтобы создать чипы, которые будут работать подобно мозгу человека — не на двоичной системе, а с помощью градиента сигналов. Именно так устроена работа нейронов, которые активируются по-разному в зависимости от типа и количества ионов, проходящих через синапсы. Нейросети, построенные по такому принципу, смогли бы одновременно обрабатывать миллионы параллельных вычислений. Сегодня это доступно лишь с использованием суперкомпьютеров.


В МТИ создали искусственные синапсы

Однако создать искусственный аналог синапса очень сложно, и это тормозит развитие технологии. Попытки сделать это строились на использовании двух слоев проводника, разделенных промежутком, аналогичным синаптической щели. При воздействии тока ионы должны были перемещаться через этот промежуток, создавая проводящие нити. Однако контроль потока ионов технически сложен: дело в том, что в большинстве материалов, используемых для имитации межсинаптического пространства, ионы могут двигаться по множеству траекторий.

Преодолеть это препятствие удалось группе инженеров из Массачусетского технологического университета. Вместо использования аморфных материалов исследователи предпочли монокристаллический чип, состоящий из упорядоченных атомов кремния и германия. В результате исследователям удалось точно контролировать электрический ток, проходящий через искусственный синапс.

В дальнейшем подобную систему можно будет использовать для распознавания образов и других сферах, связанных с машинным обучением. Например, в симуляции она справилась с расшифровкой человеческого почерка с результатом, всего на 2% уступающим современным нейросетям.
©

Разработан алгоритм создания новых антибиотиков против супербактерий

Алгоритм VarQuest серьезно ускоряет поиск новых вариаций известных антибиотиков — эта методика призвана бороться с супербактериями, которые вырабатывают иммунитет к существующим лекарствам. Большой вклад в создание алгоритма внесли российские биологи из Центра алгоритмической биотехнологии при СПбГУ.

Устойчивые к известным антибиотикам микроорганизмы называют супербактериями, и их распространение — одна из самых серьезных проблем современной медицины. Такие бактерии вырабатывают механизмы сопротивления известным лекарствам (антибиотикорезистивность). Против них помогли бы новые виды антбиотиков. Однако поиск новых вариаций — очень трудоемкая задача без гарантированного результата, отмечает Futurism. Вернее — была таковой до настоящего времени, утверждают российские ученые.


Разработан алгоритм создания новых антибиотиков против супербактерий

Статья о новом алгоритме поиска вариаций известных антибактериальных препаратов опубликована в журнала Nature Microbiology. В работе принимали участие пятеро ученых из России: Алексей Гуревич, Алла Михеенко, Александр Шлемов, Антон Коробейников и Павел Певзнер. Все они работают в Центре алгоритмической биотехнологии при СПбГУ. В этом исследовании россияне сотрудничали с Хосейном Мохимани из американского Университета Карнеги-Меллона.

Ученые нацелились на поиск новых вариантов известных пептидных антибиотиков. В пресс-релизе Мохимани утверждает. что разработанный учеными алгоритм VarQuest за несколько часов работы выявил в десять раз больше вариаций антибиотиков, известных как PNP (peptidic natural products), чем все исследования в этой области до настоящего момента. Традиционными методами такой объем исследований нарабатывался бы столетиями, подчеркивает он.

Смотреть далее

Отказ от этических правил делает Китай лидером CRISPR-технологий

Технология генного редактирования CRISPR была представлена миру в 2012 году, но ее использование в медицине началось совсем недавно. Развитие методики сдерживала этика — например, американским врачам запрещалось использовать ее на людях. Даже сегодня для проведения генетических исследований на людях ученым нужно соблюдать множество правил. Однако, как пишет Wall Street Journal, от этих формальностей избавлены исследователи из Китая — и это может сделать страну лидером CRISPR-технологий.

Уже в марте в больнице города Ханчжоу, расположенной неподалеку от Шанхая, начнут лечить рак пищевода с помощью генного редактирования иммунных клеток. В отличие от коллег из США и Европы, китайским докторам для проведения испытаний на людях не нужно соблюдать множество сложных этических правил и формальностей. Так, обсуждение технологии в наблюдательном совете больницы заняло всего один день, а одобрение национальных регулирующих органов не потребовалось. Требования к отчетности также незначительны. Сходный проект в США сталкивается с намного большими трудностями. Команде из Университета Пенсильвании понадобилось почти два года, чтобы удовлетворить требования регулирующих органов к безопасности пациентов.


Отказ от этических правил делает Китай лидером CRISPR-технологий

Между Китаем и Западом существуют традиционные различия в области соблюдения прав человека, однако исследования CRISPR на людях выводят проблему на совершенно новый уровень. Западные ученые обеспокоены — но не тем, что Поднебесная может обогнать их и стать лидером в генном редактировании. Опасения вызывает возможный вред здоровью пациентов, который в конечном итоге затормозит исследования по всему миру(xsi: да да, конечно же, именно за здоровье беспокоятся а не за тонны бабла, которые потекут в Китай, овладевший новой технологией). Вместо того, чтобы требовать ослабления контроля в США и Европе, ученые призывают выработать международный этический консенсус по вопросам вмешательства в геном человека.

Смотреть далее

Яндекс.Метрика

Copyleft 2010 - 2018 © Obobrali.ru
Disclaimer
Все права на оригинальные тексты и картинки принадлежат их авторам
Все материалы на сайте рассчитаны на категорию адекватных людей 18+