Паркинсона

Болезнь Паркинсона является крайне неприятной, хорошо изученной и при этом неизлечимой болезнью. И недавно научной группе Хельсинкского университета под руководством доктора Тимо Мьоханена удалось совершить открытие, благодаря которому хоть и не удалось полностью справиться с заболеванием, но зато удалось побороть нарушения моторной функции болезни Паркинсона. Это может стать настоящим прорывом в терапии данного заболевания.

Как правило, о существовании болезни Паркинсона человек узнает на стадии, когда проявляются нарушения двигательной функции. По данным ВОЗ, от паркинсонизма во всем мире страдает примерно 2% людей в возрасте старше 60 лет. Болезнь разрушает нервные клетки в областях головного мозга, которые отвечают за двигательные функции. Точная причина болезни до сих пор не понятна, но в последнее время исследования сфокусировались на белке альфа-синуклеине, который в том числе отвечает и за моторные функции. Этот белок может образовывать скопления, и если пациент страдает болезнью Паркинсона — эти скопления собираются внутри его нервных клеток, повреждая их. Кроме того, альфа-синуклеин может распространяться от одной клетки к другой подобно инфекции. Исходя из последних исследований, формирование скоплений аномального белка регулируется энзимом PREP. И именно на нем и сконцентрировались ученые.

В ходе экспериментов исследователи выбрали группу грызунов с избыточной выработкой белка альфа-синуклеина. Удостоверившись, что у мышей начали проявляться симтомы паркинсонизма, специалисты начали терапию с применением блокиратора PREP. В итоге через две недели симптомы болезни практически исчезли и после окончания эксперимента не вернулись. Анализ крови грызунов показал, что блокиратор PREP защитил регионы мозга, ответственные за моторные навыки, от повреждений, а также «убрал» из пораженных клеток мозга скопления аномального белка.

Ссылка на источник

новый способ зачатия

«Моя вторая мама» — скоро такой сериал можно будет смело снимать в Великобритании. Местное управление по эмбриологии и искусственному оплодотворению одобрило рождение детей от одного мужчины и двух женщин. Таким образом ученые намерены предотвратить у ребенка тяжелые наследственные заболевания сердца, почек и других органов. Сам метод совмещения сразу трех ДНК разработали в университете Ньюкасла. Где и когда в Великобритании появится первый ребенок с тремя родителями?

Третий не лишний, а дополнительный. Британские ученые постановили: «родитель номер три» — медицинская необходимость. И это было знаковое решение.

Абрахиму Хассану — сейчас около года. У него — один папа, и две мамы. У «мамы номер один» — дефект митохондрии, передается по наследству. У «мамы номер два» с генетикой все в порядке. Папа тоже фактически здоров. Большой дружной семьи, правда, не получилось. Вторая мама — генетический материал.

«Я абсолютно вне себя от радости, этот пациент — фантастическая надежда для многих детей во всем мире», — говорит гинеколог госпиталя Портленда Сара Мэтью.

Технология следующая: из яйцеклетки будущей матери — носителя дефектного гена — забирают ядро. Внедряют его в яйцеклетку здоровой женщины. Искусственно оплодотворяют посредством донорского материала будущего отца и возвращают на исходную. Результат — здоровый ребенок. И три родителя.

«Великобритания является первой страной, которая предложила это лицензировать, чего так и не произошло ни во одной стране мира», — констатирует председатель британского управления по оплодотворению и эмбриологии Сэлли Чешир.

Доктор Сэлли Чешир рапортует о победе. Материковая Европа, пронумеровав родителей, еще спорит о корректности формулировок. А Британия уже редактирует ДНК. Ведь статистика ужасающая: из 200 британских новорожденных один имеет генетическое отклонение. Правда, для абсолютного большинства детей эта мутация безопасна.

«С помощью этого метода можно лечить не более двух десятков заболеваний, которые вызываются мутациями», — поясняет профессор, главный специалист Санкт-Петербурга по медицинской генетике Владислав Баранов. — Но, повторяю, это не сопоставимо с тем числом наследственных болезней, кодируются генами, находящимися в ядре».

Побочные эффекты генно-инженерной революции — британские ученые не учитывают. То ли потому что статистики недостаточно, то ли и правда — отклонения от заданной медиками траектории развития будущей личности крайне маловероятны.

«Я вновь обращаю внимание, что при переносах мы можем, коллеги наши, часть этого материала (назовем его «патологический») перенести на территорию здоровой цитоплазмы, — считает академик РАН, директор Научного центра акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика Кулакова Геннадий Сухих. — Но эффект ничтожности этого переноса — он клинически звучать, очевидно, не будет».

В 2015 году на сайте журнала Nature вышло обращение ведущих ученых-генетиков — они потребовали приостановить эксперименты, ведь одно неточное движение, и в человеческом генофонде могут произойти необратимые изменения. В большинстве стран мира такие операции пока запрещены.

Против подобной технологии выступают и представители Римско-католической и Англиканской церквей. Они считают трехстороннее ЭКО неэтичной и небезопасной процедурой. Православная церковь с этим согласна.

«Они восстали против Бога. Это бунт против Бога, — утверждает священник Смирнов. – И, конечно, это приводит к ужасным результатам. И останавливается естественный отбор».

Где проходит черта, переступив которую, обратной дороги нет. Медицинский прорыв на уровне генной инженерии уже стал вопросом общечеловеческой этики, в которую «дизайнерские» дети с четко заданными генной инженерией параметрами не вписываются.

Ссылка на источник



Семья из Аргентины, у которой умерла любимая собака, решила клонировать пса. При этом была создана полностью генетически идентичная копия умершего животного.

Первая собака, которую звали Энтони, скончалась от старости в возрасте 17 лет. С помощью полученного от нее генетического материала ученым из лаборатории Biocan удалось создать новую собаку. Как сообщают местные СМИ, семья из Буэнос-Айреса отдала от 60 до 100 тысяч долларов за клонирование любимца.

Клон собаки появился на свет еще в июле текущего года, но только сейчас официально объявили об успехе клонирования. Процедура создания копии животного была сложной. Она включала в себя несколько этапов в разных странах мира, в том числе в Южной Корее, где из полученного генетического материала отбирали наиболее жизнеспособные клетки.

Первый опыт клонирования животных ученые провели в 1996 году. Тогда на свет появилась Долли – клонированная овечка дорсетской породы. В 2003 году Долли пришлось усыпить из-за прогрессирующего рака легких, который был вызван вирусом. Знаменитая на весь мир овца прожила 6,5 лет и родила шесть ягнят, напоминает РИА Новости. В 2005 году в Южной Корее на свет появилась африканская борзая Снуппи – первая в мире клонированная собака.

Ссылка на источник

страхВозможно, учёные скоро разработают метод, навсегда избавляющий людей от страха. Пока получается помогать только боязливым мышам

Как можно избавиться от постоянно напоминающих о себе старых страхах? Пожалуй, в этом поможет инъекция новых нейронов, предполагают исследователи. По крайнем мере, такой подход сработал на лабораторных мышах.

Посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР), чувство тревожности и другие заболевания, связанные со страхом, достаточно трудно поддаются лечению. И у многих людей позднее наблюдается возвращение к первоначальному страху. Иными словами, рецидив болезни.

Подобный феномен проявляется и у грызунов. Например, взрослых мышей обучили каждый раз испытывать страх при звуке, который сопровождается слабым разрядом электрического тока. И стоило им вновь услышать подобный звук, как они начинали замирать от страха.

Частое проигрывание этого звука без сопровождения электрического тока постепенно ослабляло боязнь (учёные называют процесс обучением погашению страха). Однако страх часто возвращался к мышам совершенно спонтанно, если они позднее слышали этот зловещий для них звук.

Примечательно, что у маленьких грызунов не наблюдался рецидив так часто, как у взрослых. Юн-Чунь Юй (Yong-Chun Yu) и его коллеги из Фуданьского университета в Китае решили выяснить, смогут ли они помочь боязливым взрослым особям с помощью клеток мозга, взятых у мышиных эмбрионов.

Подобная трансплантация не предотвращает развитие новых страхов у мышей и не помогает им преодолеть существующие – по крайней мере, сама по себе. Однако в сочетании с обучением погашению страха эмбриональные клетки помогли учёным уничтожить существующие у мышей страхи и предотвратить рецидив заболевания.

Для начала исследователи вводили живые клетки мозга, взятые у эмбрионов грызунов, в миндалины взрослых мышей – это часть мозга, которая связана с чувством страха. Другим мышам имплантировали мёртвые эмбриональные клетки мозга (чтобы сравнить их действия).

Спустя две недели после процедуры мышей обучали бояться звука, и они буквально застывали, как только он раздавался. Однако грызуны переставали бояться спустя два дня тренировок подавления страха. Неделю спустя мышам вновь проигрывали этот звук, чтобы выяснить, вернётся ли их страх обратно.

Выяснилось, что повторная боязливая реакция на звук наблюдалась в три раза реже у тех животных, которым проводили трансплантацию живых эмбриональных нейронов.

В другом эксперименте специалисты проверили, действительно ли эмбриональные клетки мозга могут стереть плохие воспоминания. Мышей приучали бояться звука ещё до процедуры имплантации клеток. Когда они слышали звук даже после процедуры, они по-прежнему замирали от страха. Это говорит о том, что плохие воспоминания никуда не уходили. Между тем, животные были значительно более восприимчивы к обучению погашению страха.

Дальнейший анализ показал, что трансплантация возвращает зрелые миндалины к ювенильной (молодой) стадии. Как именно этот «процесс омоложения» помогает бороться со страхом пока непонятно, как и то, как долго длится этот эффект.

Исследователи надеются, что их работа поможет в разработке лечения ПТСР и тревожности у людей.

Елена Бэгли (Elena Bagley) из Университета Сиднея отмечает, что это довольно интересная идея, но есть несколько «но». Например, есть риск того, что организм животного (а в будущем и человека) будет отторгать внедрённые клетки или, возможно, имплантированные нейроны смогут повлиять и на другие функции организма.

«Миндалевидное тело участвует во многих видах ассоциативного обучения, которое действительно важно для принятия решений, поэтому я несколько обеспокоена последствиями трансплантации», — говорит исследовательница.

Тем не менее Юй считает, что нынешние результаты являются важным шагом к использованию трансплантации нейронов для предотвращения патологических страхов — тех, которые нельзя вылечить посредством обыкновенных терапий.

Результаты исследования опубликованы в журнале Neuron.

Добавим, что ранее учёные обнаружили нейроны, которые подавляют страх. А ещё оказалось, что у страха действительно глаза велики.

Ссылка на источник

ДНКВрачи на шаг приблизились к созданию ребенка из ДНК трех разных людей. Исследования показали, что эмбрионы, полученные с помощью дополнительной ДНК, в большинстве неотличимы от обычных детей из пробирки, хотя дальнейшие тесты выявили возможные риски. Результаты будут изучены правительством Великобритании, которое до конца года должно принять решение о лицензировании такого рода лечения.

Экспериментальная технология, известная как митохондральное донорство, была разработана исследователями Ньюкасла для предотвращения передачи опасных и зачастую летальных генетических заболеваний от матери к ребенку.

Заболевания, многие из которых воздействуют на мозг и мускулы, и прогрессируют с ростом ребенка, появляются как генетические мутации в крошечных структурах митохондриях, которые снабжают клетки энергией. Они передаются от матери к ребенку, но сами матери могут быть носителями без симптомов.

Посредством митоходрального донорства ученые надеются блокировать передачу поврежденной ДНК, создав ребенка из пробирки с нормальным набором хромосом от родителей, но с митохондриями от донора.

По мнению доктора Дага Тернбулла, руководителя эксперимента, такая процедура могла бы ежегодно помочь 150 женщинам, носительницам митохондральных заболеваний.

Команда ньюкаслских врачей доказала, что возможно провести перенос пронуклеуса, которое происходит через примерно 8 часов после осеменения, приводит к появлению эмбриона с процентом мутаций в ДНК менее 5%. А в 80% случаев их всего 2%.

Однако, последующие исследования заставили отнестись к этой технологии с большей осторожностью. Когда клетки переносится из эмбриона и выращивается в лаборатории, у некоторых из них повышается уровень мутировавшей митохондральной ДНК. Таким образом, поврежденные ДНК возвращаются. Ученые пока не знают, как это объяснить, пишет The Guardian.

Ссылка на источник

Мы довольно часто рассказываем вам о различных исследованиях, целью которых является обращение процесса старения человеческого организма вспять. И вот, наконец, впервые в истории человеку удалось омолодить свой организм с помощью генной терапии. Этим человеком стала 45-летняя американка Элизабет Пэрриш, добровольно решившая испытать на себе разработанную её же исследовательской компанией BioViva методику омоложения.

Элизабет прошла два курса генной терапии, начиная с сентября 2015 года. Один курс был предназначен для предотвращения потерь мышечной массы, а второй — нацелен на увеличение уровня продукции теломеразы. Теломераза – это фермент, добавляющий повторяющиеся последовательности к концу цепи ДНК на участках теломер. Теломеры – концевые участки хромосом, выполняющие защитные функции. С каждым делением клетки теломеры становятся всё короче, в результате чего наше тело стареет и, в конце концов, выходит из строя. Долгие годы учёные бились над тем, чтобы найти способ компенсировать укорочение теломер и остановить процесс старения.

1444918898483626-1

Ранее подобная генная терапия уже была успешно опробована на живых клетках, а также на нескольких видах лабораторных животных. Но никто до сих пор не решался провести полноценные испытания этих препаратов на людях. Элизабет Пэрриш, несмотря на серьёзные риски для своего здоровья, выехала в Колумбию, чтобы избежать необходимости одобрения генотерапевтических препаратов американской государственной комиссией FDA. Там ей и сделали все необходимые инъекции под чутким наблюдением сотрудников компании BioViva. Многие учёные неоднозначно отнеслись к смелому поступку женщины, критикуя её за чрезмерную рискованность данного эксперимента.

Пэрриш охотно согласилась ответить на любые вопросы, интересующие пользователей популярного сервиса Reddit. Любой желающий может спросить у неё об ощущениях в процессе омоложения, а также узнать, были ли какие-либо побочные эффекты в процессе этого исторически значимого эксперимента. Результаты исследований до и после генной терапии показали, что Элизабет удалось не только остановить укорачивание своих теломер (они были измерены в 2015 и 2016 годах соответственно), но и сделать их на 20 лет моложе. Как бы там ни было, эксперимент всё ещё продолжается, и весь мир с любопытством следит за состоянием здоровья Элизабет.

Ссылка на источник

axolotl-animal-reader-ru-002-1

Многие низшие организмы сохраняют чудесную способность регенерировать формы и функции практически любой ткани после травмы. Люди разделяют много генов с этими организмами, но наша способность регенерировать весьма ограничена. Ученые из биологической лаборатории MDI в Бар-Харбор, штат Мэн, изучают генетику этих организмов, чтобы выяснить, какие регенеративные механизмы могут быть активированы в организме человека.

Способность животных регенерировать части тела удивляла ученых со времен Аристотеля. Но до появления сложных инструментов генетического и компьютерного анализа, ученые не имели возможности изучать генетический механизм, который активирует регенерацию. Используя такие инструменты, ученые из MDI выявили генетические регуляторы, управляющие регенерацией, общие для многих видов.

В работе, опубликованной в журнале PLOS ONE, ученые биологической лаборатории MDI Бенджамин Кинг и Вут Инь определили общие генетические регуляторы у трех регенерирующих видов: данио, распространенной аквариумной рыбки родом из Индии; аксолотля, саламандры родом из мексиканских озер; и многопёровых рыб из Африки.

Открытие генетических механизмов, общих для всех этих трех видов, которые разошлись на эволюционном древе около 420 миллионов лет назад, показывает, что эти механизмы не являются специфическими для отдельных видов, но сохранились в природе в процессе эволюции.

«Мы не ожидали, что паттерны экспрессии генов будут сильно отличаться у этих трех видов, но было удивительно наблюдать, что они были практически одними и теми же», говорит Кинг об открытии.

Открытие общих генетических регуляторов, как ожидается, послужит в качестве платформы для информирования новых гипотез о генетических механизмах, лежащих в основе регенерации конечностей. Это открытие также представляет собой важный шаг в перед в понимании того, почему многие ткани в организме человека, включая ткани конечности, плохо восстанавливаются — и, возможно, этими механизмами можно манипулировать с помощью препаратов.

«Регенерация конечностей у людей может казаться научной фантастикой, но она в пределах достижимого, — говорит Инь. — То, что мы идентифицировали генетическую сигнатуру регенерации конечностей у трех разных видов с тремя различными типами придатков, предполагает, что природа заложила общую генетическую инструкцию, регулирующую регенерацию, и она может быть общей для всех форм жизни животных, включая человека».

В частности, ученые исследовали образование массы клеток — бластемы — которое служит резервуаром для регенерации тканей. Образование бластемы является первым важным шагом в процессе регенерации. Используя технологию генетического секвенирования, Кинг и Инь идентифицировали общий набор генов, которые управляются общей сетью генетических регуляторов микроРНК.

Это исследование также может иметь важное значение для излечения ран, поскольку оно, как правило, требует замены потерянных или поврежденных тканей, но включает похожие генетические механизмы. Если глубоко понять эти механизмы, можно разработать методы лечения для ускорения лечения ран, уменьшения болевых ощущений, снижения риска заражения и более быстрого восстановления пациентов.

Другое возможное применение лежит в области разработки сложных протезов. Когда конечность ампутируется, могут быть повреждены нервы на месте ампутации. Восстановление и регенерация этих нервов может теоретически позволить разработку более сложных протезов, которые будут связаны с этими нервами и обеспечат более качественный контроль конечности.

Хорошо, ускоренное ранозаживление и улучшенные протезы могут быть созданы уже скоро. Но как быть со способностью отращивать новые конечности? Сколько уйдет времени на изучение этого процесса с возможным практическим результатом? Все зависит от финансирования, говорит Инь. Он полагает, что такие исследования продвигаются быстро, если их поддерживать. К сожалению, говорит он, мы переживаем период, когда финансирование научных исследований значительно сокращается.

Ссылка на источник

giant-liposomes_hm4-1300x836-1

Некоторые биологические процессы настолько тесно связаны с жизнью, которая нам известна, что можно было бы решить, что все ключевые события в области биохимии уже произошли. Такие процессы, как фотосинтез и гликолиз, существуют на протяжении тысячелетий и имеют важное значение для выживания многочисленных видов. Но Земля находится лишь на полпути своей пригодной для жизни фазы, от 1,75 до 3,25 миллиарда лет истории эволюции еще ждет нас впереди.

И значит, весьма вероятно, что в основе метаболической химии произойдут коренные изменения, появятся новые процессы, прежде чем Земля перестанет поддерживать жизнь. Так считает Джоди Брюстер из Университета Огайо в Новой Зеландии, опубликовавшая статью в журнале Royal Society Biology Letters, и ее коллеги.

На что будут похожи эти процессы, это еще предстоит выяснить, но Брюстер говорит, что зарождающаяся область синтетической биологии может указать нам в направлении эволюционного будущего. Позволяя ученым возиться с генетическим кодом в самом сердце живого, синтетическая биология могла бы ускорить и наш собственный прогресс в приобретении революционных новшеств.

Синтетическая биология — это, если кратко, применение инженерных принципов к фундаментальным молекулярным компонентам биологии. Ключ к этому процессу — способность создавать генетические схемы, которые перепрограммируют организмы, заставляя их делать такие вещи, как, например, производство биотоплива или прекурсоров для фармацевтических препаратов. Правда, выгодно ли это коммерчески, это совсем другой вопрос.

Джим Коллинз из MIT, один из основателей синтетической биологии, сравнивает ее с внедрением инженерии в генную инженерию. Практически возвести в квадрат.

«Генная инженерия переносит ген от вида А к виду Б, — говорит он. — Это эквивалентно замене красной лампочки зеленой. Синтетическая биология ориентирована на проектирование основной схемы, на которой размещены эти красные или зеленые лампочки».

Вместе с введением совершенно новых процессов в клетки, синтетические биологи работают над улучшением и тех, которые уже в них протекают. Несмотря на миллионы лет эволюции, некоторые аспекты фотосинтеза «остаются крайне неэффективными», пишет Брюстер. Улучшенный фотосинтез может оказать огромное влияние на продуктивность сельского хозяйства.

Некоторые ученые попытались применить более эффективные подходы к фотосинтезу на примере простых организмов.

Цианобактерии добились более высокой эффективности за счет концентрации CO2 в органеллах под названием карбоксисомы, которые заполнены ферментом РуБиСКо (рибулозобисфосфаткарбоксилаза), необходимым для фиксации углерода. Группа из Корнелльского университета создала растения табака, которые экспрессируют цианобактериальный РуБиСКо в кабоксисомо-подобных структурах внутри хлоропластов растений, повышая скорость фиксации в них углерода. Израильская команда пошла еще дальше, объединив существующие метаболические строительные блоки из различных организмов и разработав множество синтетических путей фиксации углерода, некоторые из которых превзошли природные.

Гликолиз — метаболический процесс, высвобождающий энергию из глюкозы — крайне неэффективен. Многие варианты этого процесса включают этап, в котором только четыре атома углерода из шести в сахаре находят хорошее применение, а два других теряются в виде CO2. Это побудило команду из Калифорнийского университета разработать синтетический процесс, неокислительный гликолиз, который находит всем шести атомам углерода хорошее применение.

biological-atelier-amy-congdon_dezeen_03_1288-1

Несмотря на огромное количество мозговых усилий, которые привели к решениям этих метаболических неэффективностей, Брюстер и ее коллеги считают, что время, отведенное на эволюцию, которое у нас еще осталось, означает, что природа почти наверняка доберется до этих решений. Тот факт, что горизонтальный перенос генов — когда генетический материал передается между видами — настолько распространен у бактерий, делает это еще более вероятным.

Если эти адаптации предлагают эволюционное преимущество, они почти наверняка разойдутся по природе. Следовательно, как говорят Брюстер и ее коллеги, синтетическую биологию можно рассматривать как «биологию, которой еще нет в базах данных». Решения, изобретаемые синтетическими биологами, могли существовать в прошлом, просто не нашли продолжения, либо же развиться в будущем.

Однако размышляя об эволюционных событиях будущего, синтетические биологии могут и ускорить эту эволюцию.

Природные инновации в регуляции генов имеют центральное значение для крупных прорывов в развитии жизни, например, как появление многоклеточности или сложных путей развития. Новые инновации в регуляции генов, разрабатываемые синтетическими биологами, почти наверняка приведут к кардинальным фенотипическим изменениям будущих организмов, говорит Брюстер.

Идея того, что природа неизбежно подхватит новшества синтетической биологии, может быть слишком упрощенной. Ученые пришли к выводу, что «только время покажет, увеличат ли те или иные эволюционные траектории приспособленность организмов», но синтетическая биология не ставит перед собой задачу дать выжить сильнейшему: она движима лишь потребностями людей.

Синтетическая биология может привести к появлению биологических систем, которые никогда не появились бы в природе. Едва ли природа нашла бы применение бактериям, которые могут производить биотопливо. Синтетическая биология может дать нам не только понимание того, куда нас ведет эволюция, но и того, на чем эволюция заканчивается. Возможно, людям стоит взять управление этим на себя.

Ссылка на источник

December 2016

M T W T F S S
    1 2 34
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 2425
262728293031 

Syndicate

RSS Atom

Style Credit

Expand Cut Tags

No cut tags
Page generated 22 September 2017 17:05
Powered by Dreamwidth Studios