Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Новая терапия рака превратила его клетки в «троянских коней», уничтожающих опухоль изнутри
Американские ученые разработали новую технологию лечения онкологических заболеваний, которая обращает свойство рака адаптироваться к терапии за счет быстрой изменчивости против него самого. Генетическая модификация делает из раковых клеток «троянских коней», временно нечувствительных к лечению. Они замещают большую часть опухоли, конкурируя с естественно устойчивыми к терапии клетками, а затем «переключаются» в состояние, восприимчивое к распространенным противоопухолевым препаратам.
Методику программирования раковых клеток для такого сложного поведения создали в Университете штата Пенсильвания (Penn State). Ее подробное описание и результаты испытаний в разных условиях опубликованы в рецензируемом журнале Nature Biotechnology.
Разработка показала высокую эффективность на культурах человеческих клеток и в опытах на крысах. Пока ее нельзя назвать близкой к клиническому использованию — ученым все еще предстоит придумать безопасные способы «заражения» опухолей деструктивной генетической программой. Однако первые результаты и общий принцип работы новой терапии выглядят настолько многообещающими, что исследователи поспешили ее запатентовать.
Онкологические заболевания поражают многообразием, которое обусловлено самой природой рака. Каждая злокачественная опухоль — это клетки организма, в которых буквально перестали работать механизмы, ограничивающие их непрерывное воспроизводство. Из-за этого такие клетки постоянно эволюционируют и стремятся захватить все доступные ресурсы. Что в конце концов и уничтожает организм.
Поэтому же любая терапия рака рано или поздно обречена на неудачу. Если опухоль не уничтожить полностью быстрее, чем она адаптируется к лечению, уже примененный метод быстро станет неэффективным. А учитывая, что большинство лекарств вместе с раком наносят вред и больному — получается гонка на выносливость, которую непросто выиграть даже в остальном (кроме наличия онкологического заболевания) здоровому человеку.
Особенно опасны запущенные случаи, когда раковых клеток так много, что какая-то их часть всегда успевает адаптироваться к терапии. В результате лечение превращается в череду проб и ошибок со все сильнее убывающим шансом на успех: одна комбинация препаратов перестает работать, ее заменяют второй очередью, затем третьей и так далее. Причем каждый следующий «коктейль» имеет плохо предсказуемую эффективность в конкретном случае.
Ученые из Penn State предложили иной подход: принудить рак играть по заранее известным медикам правилам с помощью генной инженерии.
Логичная идея — взять и модифицировать клетки опухоли так, чтобы они были восприимчивы к доступному и наиболее безопасному препарату. Однако превратить все раковые клетки сразу в нужные не получится: какая-то часть потенциально невосприимчивых к лечению останется. А когда терапия начнется, они быстро выиграют в конкурентной борьбе, их геном станет доминирующим — сила отбора во всей красе. Требуется более хитрый подход.
Для «программирования» раковых клеток используется генетическая цепь (genetic circuit, можно еще перевести как «генетическая схема»). Это такая комбинация генов, которая заставляет получившие ее клетки гарантированно реагировать на определенные внешние раздражители, словно выполняя логическую программу. Либо строго определенным образом взаимодействовать друг с другом или другими клетками. В новой терапии рака такая генетическая цепь состоит из двух «генов-тумблеров», работающих последовательно.
Сначала «включен» первый, и целевые раковые клетки имеют устойчивость к выбранному онкологическому препарату, за счет чего они получают эволюционное преимущество. За несколько недель несущий генетическую цепь геном становится преобладающим даже в запущенной опухоли, а также в ее метастазах. Значительно меньшая часть оставшихся раковых клеток имеет естественную устойчивость к лекарству. Но это не проблема, потому что есть второй «тумблер».
Когда наступает его очередь «включаться», в зараженных генетической цепью клетках запускается экспрессия цитотоксичных белков, быстро уничтожающих опухоль. Поскольку к этому моменту такие «троянские кони» в организме больного представляют подавляющее большинство раковых клеток, то они гарантированно соседствуют с естественно устойчивыми к терапии «родственниками». И умирая сами, они уничтожают их тоже.
Чтобы генетическая цепь быстро распространилась по раковой опухоли, ученые применили технику генного драйва (gene drive, не путать с дрейфом). Это естественный процесс, позволяющий генам при определенных условиях передаваться потомству с вероятностью больше 50 процентов. То есть как бы нарушая законы Менделя.
Правда, для эффективной работы драйва необходимо, чтобы гены были безвредными и не требовали много ресурсов для сохранения. Именно поэтому на первом своем этапе разработанная генетическая цепь несет для опухолевых клеток пользу.
Новую технологию опробовали на немелкоклеточном раке легкого, она показала высокую эффективность как в пробирке, так и на модельных животных. Причем исследователи проверили каждый «тумблер» отдельно и в разных условиях, чтобы обеспечить надежность их срабатывания.
Что особенно удобно, судя по всему, генетическую цепь можно адаптировать под очень широкий спектр лекарств для терапии онкологических заболеваний. В опытах использовали осимертиниб, пральсетиниб и эрлотиниб как по отдельности, так и в комбинации с дополнительными препаратами.
Telegram 
Дзен 
VK Что стало настоящим фундаментом власти — умение обрабатывать землю или контроль над некоторыми культурными растениями? Авторы нового исследования пришли к выводу, что появление первых крупных сообществ и государств зависело не от земледелия в целом, а от выращивания определенных злаков. Эти культуры было легко хранить и, еще важнее, невероятно просто облагать налогом, что и дало толчок появлению цивилизации.
Долгое время ученые полагали, что сотни гигантских статуй на острове Пасхи создали представители местной общины под руководством одного вождя. Однако авторы нового исследования поставили эту гипотезу под сомнение. Детальная трехмерная карта главного каменного карьера острова указала на более сложную картину. Вероятно, монументы были плодом творчества и соперничества небольших независимых групп.
Гамма-излучение, зафиксированное гамма-телескопом «Ферми», по мнению исследователя, может объясняться только распадом вимпов, частиц темной материи, в существовании которых множество других физиков уже разуверились. Если независимые проверки подтвердят открытие, это может существенно изменить космологическую картину мира.
Так называемые зумеры и альфа, несмотря на молодой возраст, уже формируют ключевые поведенческие и потребительские тренды. Ученые Пермского Политеха рассказали, почему обозначение поколений начали с конца алфавита, как альфа и зумеры отличаются в способности к терпеливости, совмещении цифрового и реального «Я», подходу к профессиональной деятельности и отношении к финансам, какое мышление пришло на смену клиповому и как использование искусственного интеллекта повлияет на авторитет родителей.
Коллектив российских ученых из МИРЭА — Российского технологического университета, Центра фотоники двумерных материалов МФТИ, Института металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН и ряда других ведущих научных центров провел глубокое исследование кристаллической структуры широко используемых пьезоэлектрических материалов на основе цирконата-титаната свинца. Используя метод рентгеноструктурного анализа, исследователи впервые смогли в деталях установить, как небольшие химические добавки кардинально меняют фазовый состав керамики и напрямую определяют ее электрофизические характеристики. Это открывает путь к целенаправленному дизайну «умных» материалов с заранее заданными свойствами для передовой электроники и сенсорики.
Ученые разработали штамм цианобактерии, способный поглощать в три раза больше фосфора из сточных вод
Фосфор – элемент, играющий ключевую роль в росте растений. В сельском хозяйстве он используется в составе многих минеральных удобрений. В то же время фосфор, содержащийся в сточных водах — серьезный загрязнитель, который при попадании в водоемы нарушает баланс экосистем и вызывает цветение водорослей. Ученые Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» и Южного федерального университета предложили новый экологичный способ выделения фосфора из сточных вод с помощью фотосинтезирующих микроорганизмов.
Человеческие языки разнообразны, но это разнообразие ограничивается повторяющимися закономерностями. Пытаясь описать правила, которым подчиняются различия в грамматике, лингвисты сформулировали ряд так называемых грамматических универсалий — утверждений, предположительно верных для всех или большинства языков мира. Международная команда ученых провела статистический анализ на материале 2430 языков и обнаружила, что соответствующими действительности можно считать около трети таких утверждений.
По расчетам, большинство «гостей» из других звездных систем летят к Земле примерно со стороны созвездия Геркулес. Скорее всего, они время от времени падают на нашу планету, просто мы еще не научились это замечать. Как удалось вычислить, чаще всего они должны падать зимой и где-то в окрестностях экватора.
Ученые открыли новый, ранее неизвестный способ передвижения бактерий по поверхностям, для которого не нужны жгутики. Эти микроорганизмы на краю колонии переваривают сахара, выделяют метаболиты и создают осмотическое давление. Оно вызывает микроскопическое «цунами», и на нем бактерии катятся вперед.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии