Луиза Харрисон и её 10-летний сын Франк, страдающий аутизмом, являются одними из участников эксперимента. После терапии Франк смог разговаривать.
Аутизм, или расстройство аутического спектра, — заболевание, которое характеризуется всесторонним дефицитом социального взаимодействия и общения, сегодня всё время находится на слуху.
Но, к сожалению, на данный момент ни один из опробованных способов лечения аутизма не показал действительно устойчивых положительных результатов и доказательств пользы проводимой терапии.
Методика, предложенная командой британских психиатров, работающих под руководством профессора Джонатана Грина (Jonathan Green), основана целиком и полностью на правильном взаимодействии детей с их родителями. Исследователи разработали специальную программу, которую назвали Preschool Autism Communication Trial (PACT), что можно перевести на русский язык как «Испытание средств общения с детьми-аутистами дошкольного возраста».
В программе приняли участие дети двух и четырёх лет, а также малыши одиннадцати месяцев отроду из 152 семей. Предварительно у всех пациентов была оценена степень тяжести заболевания, после чего половина детей приняла участие в опробовании PACT, а другой части были подобраны традиционные методы лечения.
В каждой семье, обучающейся новой методике, за шесть месяцев 12 раз проводилась видеосъёмка взаимоотношений родителей и их детей. Специалисты в области детского аутизма просматривали эти записи и давали конкретные рекомендации, каким образом взрослым следует скорректировать своё поведение, чтобы наладить общение с особенным ребёнком, лучше реагировать на его потребности и считывать скрытые сигналы.
Например, если при просмотре видео психиатр видел, что ребёнок играет в одиночестве, то он указывал родителям, какие именно действия стоит предпринять, чтобы ребёнок пустил их в свою игру. Или же, если малышу что-то особенно нравилось, что-то, что образовывало его зону комфорта (хотя бы наблюдение за включёнными фонарями), то стоило только захотеть и, конечно же, воспользоваться советами специалистов, чтобы оказаться в этой зоне и побудить ребёнка к живому общению.
Да, терапия потребовала от взрослых быть не просто родителями, а «суперродителями», ведь особенные дети нуждаются не просто в заботе, а в заботе самого высокого уровня. И тот, кто готов на этот подвиг ради своего ребёнка, обязательно добьётся результата, уверены исследователи.
Всего в каждой семье проводилось по шесть сессий терапии подряд. В начале эксперимента по 53% детей в каждой группе имели симптомы самой высокой степени тяжести. После окончания терапии только у 29% из тех, кто прошёл курс PACT, они сохранились, по сравнению с 44% в контрольной группе. Но эти результаты были опубликованы ещё в 2010 году.
Теперь, спустя шесть лет, Грин и его команда смогли провести диагностику детей в 121 семье из тех, кто участвовал в том эксперименте. Они обнаружили, что в группе, прошедшей курс PACT, у 44% детей наблюдаются наиболее тяжёлые признаки заболевания, тогда как во второй группе сложности у целых 63% ребят.
Медики убеждены, что им удалось получить больше, чем просто хороший результат, а результат с долгосрочной перспективой. Свои выводы они изложили в статье, опубликованной в издании The Lancet. Статья целиком находится в открытом доступе.
Данное исследование было сфокусировано на детях, которые в большинстве своём не могли даже разговаривать с родителями. Для некоторых из них после терапии жизнь кардинально изменилась.
Авторы работы считают, что их метод достоин более широкого применения в медицине и, возможно, он должен стать одним из основных. Вместе с этим они понимают, что пока охватили только довольно узкий круг пациентов и для полной уверенности в успешности терапии необходимо провести работу с детьми с более лёгкими формами протекания заболевания.
Изученные рецепторы могут быть полезны сразу в двух областях: при создании новых контрацептивов и при изучении мужского бесплодия (иллюстрация Carin Cain).
Каждый человек из курса биологии помнит, в чём заключается процесс человеческого оплодотворения. Простыми словами, сперматозоид встречается с яйцеклеткой, и вместе они образуют одноклеточную зиготу – зародыш. Он начинает делиться, растёт и в итоге развивается в плод.
Это известно давно, однако до сих пор учёные разбираются в тонкостях этого «чудесного» процесса зарождения жизни. (Знали ли вы, что встреча половых клеток сопровождается «салютом»). Так, они до конца не понимали, благодаря чему сперматозоиды могут проникать и оплодотворять человеческую яйцеклетку.
Биологи из Калифорнийского университета в Беркли недавно обнаружили рецепторы, которые располагаются в хвосте сперматозоида. Они активируются, как только сперматозоид приближается к яйцеклетке.
Обнаружение этих «помощников», по мнению специалистов, объясняет ещё один возможный тип мужского бесплодия. Кроме того, открытие может служить и совершенно другой, прямо противоположной цели: помочь учёным создать универсальный вид контрацепции, подходящий как для мужчин, так и для женщин.
Новое исследование показывает, что яйцеклетки производят женский половой гормон прогестерон. Он даёт «толчок» сперматозоиду, которому нужно сделать последний, мощный рывок, чтобы оплодотворить яйцеклетку.
Поясним: когда сперматозоид приближается к яйцеклетке, прогестерон активизирует тысячи белковых рецепторов ABHD2, располагающихся в хвосте сперматозоида. В итоге запускается каскад реакций, мужская половая клетка набирает скорость, так как хвост начинает быстро извиваться подобно пропеллеру, что и ускоряет движение.
Всё это помогает сперматозоиду, в конечном счёте, проникнуть сквозь защитную оболочку яйцеклетки и оплодотворить её, отмечают исследователи в своей работе.
«Переключатель», который даёт толчок движению сперматозоида, — это и есть белковые рецепторы, отзывающиеся на прогестерон, который производится яйцеклеткой.
Однако если рецепторы не реагируют на прогестерон, это говорит о серьёзных проблемах. «Если рецептор не распознаёт прогестерон, то возникает бесплодие», — говорит автор научной работы Мелисса Миллер (Melissa Miller).
Исследователи отмечают, что мало кто сегодня изучает, как яйцеклетки и сперматозоиды взаимодействуют друг с другом при встрече. Но специалисты Университета Беркли, Полина Лишко (Polina Lishko) и Юрий Киричок (Yuriy Kirichok), разработали особую методику. Она позволила «прикрепить электроды к концам хвоста сперматозоидов и записать их реакцию на гормоны», и таким образом, выяснить, что и как регулирует поведение сперматозоидов.
По мнению учёных, этот недавно открытый рецептор также можно будет использовать для разработки нового метода контрацепции. Эксперты говорят, что можно создать препарат, который «выключает» рецепторы сперматозоида. Это может быть эффективной формой контроля рождаемости, которая может быть использована и мужчиной, и женщиной.
«Мы можем разработать унисекс-контрацепцию», — говорит Миллер.
Предыдущие усилия по созданию противозачаточных средств для мужчин сосредотачивались на уровнях тестостерона. Но на этот раз биологи фокусируются на создании препарата, который может быть использован обоими полами.
Также можно разработать препарат, который сможет «включить» рецепторы, не отвечающие должны образом на гормон.
Чтобы выживать и оставаться нераспознанными в кишечнике, червям-паразитам необходимо регулировать иммунную реакцию организма хозяина. Этой свойство учёные собираются использовать в медицинских целях.
Австралийские учёные установили, что ключом к успешной терапии многих аутоиммунных заболеваний (например, астмы) могут стать паразитические организмы. В частности, речь идёт о круглых червях, которые способны вырабатывать уникальные по своим целебным свойствам белковые соединения.
Тот факт, что некоторые круглые черви могут усиливать иммунный ответ против ряда болезней, известен давно. Такой эффект был обнаружен, к примеру, в отношении болезни Крона (это хроническое иммуннопосредованное воспалительное заболевание ЖКТ) и лютеновой энтеропатии.
В ходе нового исследования сотрудники Университета имени Джеймса Кука в Австралии совместно с коллегами из Таиланда, США, Германии и Франции исследовали паразитического червя рода анкилостом, а именно собачью анкилостому (Ancylostoma caninum). Эти существа попадают в организм хозяина сквозь кожный покров, либо с едой или водой. Размер таких существ не превышает полутора сантиметров в длину и полсантиметра в диаметре.
Анкилостомы разрушают стенки кишечника с помощью особого фермента, который замедляет сворачивание крови. Болезнь, которую вызывают эти паразиты, называется анкилостомоз. Борьба с ней велась в странах третьего мира ещё несколько десятилетий назад, причём удивительно вот что: победа над анкилостомозом привела к росту количества случаев аутоиммунных заболеваний.
Оказалось, что червь способен производить противовоспалительные белки, которые защищают организм хозяина от аутоиммунных болезней. Эксперименты на лабораторных мышах показали, что этот специфический белок, названный AIP-2, подавляет воспаление дыхательных путей, уменьшая активность Т-клеток и дендритных клеток иммунной системы.
На втором этапе исследований был проведён эксперимент с людьми, страдающими от аллергии на пылевых клещей – это одна из самых распространённых причин приступов астмы. Результаты оказались положительными: AIP-2 уменьшил интенсивность деления Т-клеток иммунной системы у человека.
«Хотя воспалительные заболевания кишечника и астма являются совершенно разными болезнями, у них есть кое-что общее, — поясняет автор исследования доктор Северин Наварро (Severine Navarro).
Речь о дефекте в регуляции иммунной системы, что приводит к избыточному воспалению. Чтобы выживать и оставаться нераспознанными в кишечнике, червям-паразитам необходимо регулировать иммунную реакцию человека. Мы собираемся использовать этот механизм, чтобы воздействовать на нежелательные воспаления, сопровождающие аутоиммунные болезни и аллергии».
Вероятно, на основе специфического белка AIP-2 учёные смогут создать не только инновационное средство от астмы, но и новое поколение препаратов от аллергии, говорят авторы работы.
Научная статья по итогам исследования опубликована в издании Science Translational Medicine.
Искусственные сетчатки помогут излечивать различные заболевания, а также изучать их без тестов на животных.
В Федеральном научно-клиническом центре физико-химической медицины (ФНКЦ ФХМ) —подразделении Федерального медико-биологического агентства — научились выращивать сетчатку глаза из перепрограммированных клеток. Разработка позволит спасти от слепоты пациентов, теряющих зрение, например, из-за макуладистрофии. Первую трансплантацию в рамках клинических испытаний медики надеются провести уже в 2017 году. Необходимо лишь чтобы сделать это позволило законодательство.
«Перепрограммирование клеток — достаточно новое явление в науке, — рассказал Вадим Говорун, генеральный директор ФНКЦ ФХМ . — Открытие принадлежит профессору Университета Киото Синъе Яманаке».
Японский учёный обнаружил уникальную способность клеток человека той или иной ткани возвращаться в эмбриональное состояние при «выключении» определённых генов. Из таких недифференцированных (не определившихся со своими «обязанностями») стволовых клеток можно вырастить практически любую ткань. Например, из фибробластов (клеток соединительной ткани) кожи можно вырастить сетчатку глаза.
Такое преобразование позволит спасать от слепоты пациентов, теряющих зрение, например, из-за макулодистрофии — заболевания, являющегося одной из самых частых причин слепоты у людей старше 55 лет (и встречающееся у каждого второго жителя России старше 60 лет).
Исследователи Лаборатории клеточной биологии пояснили корреспондентам, что для перепрограммирования удобнее всего использовать именно кожу, потому что забор такой ткани практически не травмирует пациента. При этом клетки кожного покрова хорошо размножаются.
«Для каждого типа клеток есть специализированные стволовые клетки, то есть для восстановления клеток крови подходят только стволовые клетки крови, — рассказал Сергей Киселёв, заведующий Лабораторией биомедицинских технологий ФНКЦ ФХМ. — Универсальностью обладают лишь плюрипотентные стволовые клетки. Их можно получить или из эмбрионов, или из клеток кожи с помощью метода репрограммирования. Эти клетки пригодны для выращивания любого типа ткани».
Понятно, что из эмбриональных клеток (забираются из нежизнеспособных эмбрионов) получается только неродственный пациенту трансплантат. А это значит, что он может быть отторгнут организмом (либо человеку придётся всю оставшуюся жизнь принимать иммуносупрессивные препараты). Однако в организме человека есть ткани, на которые иммунная система «не обращает внимания». К ним относятся головной мозг и глаза. Для таких органов родственность тканей при трансплантации не очень важна. Хотя предполагается, что трансплантаты из родственных или перепрограммированных клеток будут приживаться лучше.
В США и Европе (в частности, в Великобритании) сейчас проходят клинические испытания по пересадке сетчатки глаза (операция впервые была проведена в 2014 году). В Японии они также велись, затем были временно приостановлены из-за изменений в законодательстве, но в 2017 году будут продолжены.
Применение перепрограммированных, то есть универсальных клеток, пригодных для большого количества реципиентов, упростит технологию и уменьшит стоимость операции, а значит, сделает её более массовой.
В ФНКЦ ФХМ такие технологии уже опробованы на кроликах. Однако клинические испытания пока невозможны: российские учёные ждут вступления в силу закона «О биомедицинских клеточных продуктах» (произойдёт 1 января 2017 года) и принятия по нему нормативных актов (срок пока неизвестен, потому что они не разработаны).
Как отмечают авторы материала в издании «Известия», в центре уже знают, кто станет первыми добровольцами для пересадки «искусственной» сетчатки глаза. Несколько лет назад к учёным обратилась за помощью семья с наследственной макулодистрофией. В отличие от возрастной макулодистрофии наследственная форма — это орфанное заболевание, то есть встречается крайне редко. Она обусловлена «поломкой» в генах. И если возрастная форма слепоты поддаётся некоторое время разным видам терапии, то лекарства от генетической макулодистрофи нет вообще. Между тем такие пациенты начинают слепнуть в 20–30 лет.
В семье, обратившейся в ФНКЦ ФХМ, носителями мутации являются дед по отцовской линии, отец и дети.
«Для детей этой семьи мы подготовили клетки сетчатки с отредактированным геномом, — рассказал Киселев. — Но, скорее всего, на первом этапе мы начнём испытания с неродственных клеток, потому что на это проще будет получить разрешение».
Центр физико-химической медицины планирует найти медицинских партнёров, с которыми уже в 2017 году сможет осуществить пациентам трансплантацию выращенной в лаборатории сетчатки.
Добавим, что эксперты ФНКЦ ФХМ похожим способом вырастили нейроны головного мозга и испытали их приживаемость на животных моделях. Трансплантация «исправленных» клеток вместе с процедурой редактирования генома поможет в лечении пациентов с болезнью Паркинсона. В мире такие клинические испытания также уже ведутся. В России они будут возможны при наличии интереса со стороны профильных учреждений — нейрохирургических и неврологических институтов — и тоже только после принятия закона.
Группе исследователей из Католического университета Чили под руководством профессора Тамаса Эгана удалось создать полностью функциональную искусственную кожу на основе микроводорослей, которые можно найти практически в любом чистом водоеме. Причем получившаяся кожа от привычной отличается достаточно сильно: она зеленого цвета и способна продуцировать кислород.
В любой искусственной коже отсутствуют кровеносные сосуды, а, значит, без снабжения кислородом она будет отмирать. Кожа на основе микроводорослей же сама производит кислород и благодаря этому способна «жить» до 10 дней. За это время в трансплантат врастают кровеносные сосуды, а затем кожа постепенно теряет зеленую окраску, приобретая нормальный цвет. При помощи такой кожи можно будет эффективнее лечить различные травмы, так как она не препятствует доступу воздуха к ране и тем самым способствует заживлению, не давая инфекции попасть в организм.
На фото фрагмент искусственной зеленой кожи
Водорослевая кожа уже протестирована на животных, а эксперименты с участием человека запланированы на начало 2017 года. Стоит сказать, что у профессора Энгана в планах намечена модификация кожи: есть возможность изменить клетки водорослей таким образом, чтобы они продуцировали не только кислород, но и, скажем, антибиотики или противовоспалительные вещества. В таком случае использование искусственной кожи будет еще более безопасным для конечного пациента, а процесс регенерации будет протекать с меньшим количеством осложнений.
Это просто замечательно, когда практически каждую неделю исследователям графена удаётся найти новые сферы применения для этого удивительного материала. Графен представляет собой двумерную кристаллическую решётку с ячейками гексагональной формы, образованную атомами углерода. Как выяснили сотрудники Университета Иллинойса, графен достаточно неплохо продемонстрировал себя в области обнаружения раковых клеток, что делает его важной составляющей будущих инструментов для диагностики этого смертельного заболевания.
Учёные взяли клетки мозга лабораторной мыши, а затем поместили их на лист графена. Оказалось, что графен ведёт себя иначе, если на нём оказывается раковая клетка. Он словно выделяет её из всех остальных, что позволяет учёным сразу же заметить её на фоне остальных клеток. Связан этот феномен с тем, что графен обладает удивительной электрической проводимостью. При контакте с гиперактивной раковой клеткой, электрическое поле, окружающее её, отталкивает электроны в долевом облаке графена. Это меняет энергию колебаний атомов углерода, а разницу эту можно заметить и выявить ту самую раковую клетку.
«Система, основанная на графене, позволяет нам определить активность клеток, тем самым мы можем отделить клетки нормальные от клеток раковой опухоли. Всё это происходит потому, что раковая клетка очень гиперактивна и обладает совершенно другой биохимией. Основываясь на данных об активности клеток, мы можем их легко дифференцировать. Это просто невероятно чувствительный механизм», — объясняет профессор химии в Университете Иллинойса Викас Берри.
Применение данной технологии вполне очевидно. Графен может стать важным элементом будущих диагностических приборов, которые будут помогать медикам выявлять серьёзные заболевания задолго до того, как они начнут беспокоить пациента. В данный момент исследователи планируют выйти за рамки экспериментов над мышами и опробовать свою методику на образцах тканей, взятых у людей.
Калифорнийская компания планирует создать первую в мире бортовую цифровую авиамагистраль.
В последние годы нашу планету всё плотнее опутывают интернет-сети – в прямом и переносном смысле. Кабели и оптоволокно тянутся на земле и под водой на миллионы километров, а в воздухе ту же задачу выполняют спутники.
Калифорнийская компания Airborne Wireless Network решила пойти ещё дальше и создать первую в мире цифровую магистраль, расположенную на борту самолётов. Глобальные планы небольшой компании заключаются в следующем: она предлагает использовать самолёты как мини-спутники, чтобы «беспроводная летающая сеть», подобно одеялу, накрыла Землю. Таким образом, Интернет станет доступен для жителей отдалённых сельских районов и мелких островных государств, для путешественников в воздухе и на воде и для рабочих на нефтяных платформах.
Сама идея, впрочем, не нова: многие IT-гиганты разрабатывают способы покрытия как можно больших регионов беспроводной всемирной сетью. Компания Google с этой целью тестирует беспилотники, которые запустят сеть 5G, параллельно испытывает коптеры и Марк Цукерберг, который планирует доставить Интернет в отдалённые уголки земного шара.
Однако Airborne Wireless Network хочет сделать нечто большее, чем просто обеспечить людей Интернетом. По словам вице-президента компании по развитию бизнеса Джейсона де Моса (Jason de Mos), их «цифровая авиамагистраль» нацелена не только на то, чтобы люди в полётах могли звонить по телефону или смотреть фильмы онлайн. Идея гораздо серьёзнее: речь идёт о безопасности.
Компания планирует сотрудничать с частными авиакомпаниями, а также операторами мобильной и спутниковой связи. Планируется, что партнёры Airborne Wireless Network будут размещать на бортах своих самолётов оборудование, которое превратит судно в «ретранслятор» Интернета. Поскольку множество самолётов одновременно находятся в воздухе днём и ночью, они сформируют глобальную сеть, которая покроет весь земной шар.
Примечательно, что такая сеть существенно облегчила бы задачу спасателям и службам безопасности. К примеру, если какой-то самолёт пропадает с радаров, шансы обнаружить его практически равны нулю. Но не с глобальной сетью, по которой можно будет вычислить местонахождение конкретного объекта или передать важную информацию.
Де Мос также подчёркивает: проект не потребует много затрат, поскольку для него не нужно создавать новые спутники или воздушные суда – достаточно дополнить «начинку» обычного самолёта определённым оборудованием (что, впрочем, потребует определённых финансовых вложений). Важно и то, что среднестатистический спутник пребывает на орбите в течение 10-20 лет, и в случае поломки аппаратуру на нём заменить невозможно, в то время как самолёты приземляются и взлетают каждые несколько часов, и на них будет удобно устанавливать, чинить или менять оборудование на новое.
К тому же сигнал с «авиаспутников» будет чище и стабильнее: самолёты летают гораздо ниже по сравнению с орбитальными аппаратами, у них есть конкретные маршруты, рассчитанные до километров (что удобно для перспективного планирования) и им нет необходимости уворачиваться от космического мусора.
Добавим, что разработка проекта началась в августе 2016 года, когда Airborne Wireless Network получила патент на технологию беспроводной радиосвязи. Уже в январе 2017 года компания планирует протестировать систему на двух самолётах Boeing 757-200 (Федеральное управление гражданской авиации США дало разрешение на испытания).
Учёные из Стэнфордского университета предложили, на первый взгляд, оригинальный, однако эффективный способ защитить здоровье людей. По их мнению, в этом поможет постоянный мониторинг состава сточных вод.
Напомним, что сточными водами считаются все воды и атмосферные осадки, отводимые в водоёмы с территорий промышленных предприятий (производственные) и населённых пунктов (бытовые) через систему канализации или самотёком (в основном это дождевые и талые воды).
Сегодня существует множество разных методов очистки сточных вод, однако никто ранее не занимался на постоянной основе мониторингом их состава на предмет патогенов – отслеживаются только токсины, химикаты, кислоты и производственные отходы.
Команда исследователей предложила создать специальные инструменты для тестирования сточных вод, которые могли бы выявить по ДНК патогены – бактерии и вирусы – до того как они попадут в организмы людей.
В пресс-релизе учёные подчёркивают: медики сегодня практически не могут предупредить распространение инфекций – в большинстве случаев врачи помогают людям, которые сообщили об уже имеющихся симптомах болезни. Но если бы заранее было известно, какие вирусы преобладают в воде, то можно было бы предотвратить множество заболеваний.
Команда планирует провести масштабное исследование, в котором будет задействовано около семи тысяч человек. Учёные будут искать ДНК опасных бактерий и вирусов в сточных водах. Возможно, такой мониторинг не только расскажет об угрозе, но и поможет выявить новые, неизвестные науке патогены.
Кроме того, сточные воды могут содержать и другую ценную генетическую информацию. Данные таких экспертиз могут пригодиться, к примеру, для отслеживания формирования устойчивости бактерий к антибиотикам.
Перед началом исследования учёным предстоит ответить на ряд вопросов. К примеру, они пока не определились, в какое время лучше снимать показатели (могут разниться в зависимости от времени суток) и в каких именно районах (чем ближе к производству, тем больше может быть концентрация вредоносных микроорганизмов).
В ближайшее время исследователи из Стэнфорда планируют представить муниципальным службам доказательства того, что их проект окажется полезным для здравоохранения. Как минимум увеличение содержания вирусов и бактерий подскажет о надвигающейся вспышке какой-либо болезни.
Что же касается долгосрочной перспективы, учёные надеются в ходе своей работы создать новые методы быстрого отслеживания патогенных микроорганизмов и новые инструменты для проверки состава вод (включая методы отбора проб нефтерподуктов и способы анализа ДНК). Кроме того, совместно с экологами на основе полученных данных можно будет разработать более эффективные методы очистки вод (к примеру, метан из них можно повторно использовать в энергетике).
Пациент, потерявший в автомобильной аварии ухо, получил надежду на то, что скоро сможет снова выглядеть как прежде. Китайская клиника пластической хирургии решила помочь ему вернуть прежний облик, вырастив новое ухо из собственных тканей незадачливого водителя. Профессор Го Шучжун из Университета Сиан Цзяотун рассказал, что для реконструкции ушной раковины ему потребовалось экспериментировать, но результаты выглядят обнадёживающе.
Для начала в предплечье пациента вставили кожный экспандер, растянувший кожу на руке. В качестве материала для новой ушной раковины врачи решили использовать кусок реберного хряща, который затем использовали для того, чтобы по трёхмерной модели уха, напечатанного на 3D-принтере, вырезать новую заготовку органа слуха. Теперь будущее новое ухо имплантировано под растянутую кожу предплечья. Специалисты отделения микрохирургии клиники Куньминя сработали хорошо — осталось дождаться, пока ухо вырастет на руке, тогда его можно будет переместить на голову. Пару фотографий руки и уха не слишком впечатлительный читатель сможет увидеть по ссылке.
Печатью ушей успехи китайских врачей не ограничиваются. Ранее они смогли вырастить новые кровеносные сосуды, использовав 3D-принтер для печати заготовок. Сейчас специалисты проводят множество исследований на грызунах и приматах, изучая возможность применения трёхмерной печати в медицине.
Знаете ли вы, что аспирину, который вы наверняка применяли в своей жизни хоть раз, в следующем году исполнится 120 лет?
Впрочем, это только официальный возраст современного препарата, но его история значительно длиннее.
Из исторических источников известно, что еще примерно в 400 году до нашей эры кору ивы, содержащую салициловую кислоту, действующее вещество аспирина, использовал Гиппократ в качестве болеутоляющего и жаропонижающего средства.
В 1838 году итальянский химик Рафаэль Пириа впервые получил салициловую кислоту, а в 1853 году француз Шарль Фредерик Жерар смог ее синтезировать.
В 1859 году профессор химии Герман Кольбе из Марбургского университета раскрыл химическую структуру салициловой кислоты, что позволило открыть первую фабрику по ее производству в Дрездене в 1874 году. Однако все существующие на то время терапевтические средства из коры ивы обладали очень серьезным побочным эффектом – они вызывали сильную боль в животе и тошноту.
10 августа 1897 года молодой немецкий ученый доктор Феликс Хоффман синтезировал в лаборатории фармакологической компании Байер ацетилсалициловую кислоту в ее чистой и стабильной форме. С тех пор началось победное шествие аспирина по планете, и сегодня это один из трех самых продаваемых в мире лекарственных препаратов.
Еще несколько интересных исторических фактов
Автомобильная реклама аспирина Байер.
В 1899 году фирма Байер зарегистрировала торговую марку «Аспирин» и запустила на рынок продукт в форме порошка, который аптекари отпускали покупателям по весу, насыпая его в маленькие бумажные пакетики. Однако уже через год производитель начинает поставлять на рынок аспирин в таблетках, и он становится одним из первых лекарств, выпускаемых в размере разовой дозы.
Проходит 16 лет – аспирин становится безрецептурным препаратом и бестселлером среди медикаментов в США. В 1950 году его вносят в Книгу рекордов Гиннесса как самое продаваемое в мире болеутоляющее средство, а в 1969 году аспирин летит на Луну в составе бортовой аптечки космического корабля Аполлон-11.
Новая страница в истории препарата открывается в 1977 году, когда ученые установили, что профилактический прием ацетилсалициловой кислоты помогает предрасположенными к ишемическому инсульту пациентам предотвратить его. С этого момента аспирин становится важным инструментом в превенции сердечно-сосудистых заболеваний.
Но и это еще не все. В наши дни ученые серьезно исследуют возможности аспирина в предотвращении рака. Подробнее об этом – чуть ниже, а сейчас давайте попристальнее рассмотрим сам препарат, его действие на организм, показания, противопоказания и побочные эффекты, – все то, что нужно знать о любом лекарстве перед его приемом.
Терапия, показания и противопоказания
Ацетилсалициловая кислота (аспирин) представляет собой салициловый эфир уксусной кислоты и является лекарственным средством, оказывающим анальгезирующее (обезболивающее), жаропонижающее, противовоспалительное и антиагрегантное (противотромбозное) действие. Она не только является самостоятельным препаратом, но и в сочетании с другими веществами входит в состав других лекарств, например, Цитрамона (анальгетик) и Кардиомагнила (сердечное средство).
Аспирин относится к группе нестероидных (то есть не гормональных) противовоспалительных препаратов (НПВП), в которую входят также такие популярные лекарства, как парацетамол (ацетаминофен), ибупрофен, диклофенак.
Аспирин применяют по следующим показаниям:
— как анальгетик при слабой и средней боли;
— при средней и сильной боли в комбинации с другими анальгетиками;
— при ревматической лихорадке;
— при ревматическом артрите;
— при других заболеваниях суставов;
— как антиагрегантное средство для предотвращения агрегации тромбоцитов и образования тромбов с целью снизить риск ишемических атак и приступов стенокардии;
— для предотвращения инфаркта у пациентов с сердечно-сосудистыми болезнями;
— в лечении перикардита;
— в лечении болезни коронарных артерий.
В низких дозах аспирин прописывают пациентам, перенесшим некоторые операции на сердце, инфаркт, инсульт или другие острые состояния. Профилактический прием низких доз врач может прописать заядлому курильщику, пациенту, более 10 лет страдающему от диабета, при ретинопатии, при высоких показателях холестерина в крови, при гипертонии в сочетании с препаратами для понижения давления.
Аспирин противопоказан:
— если у пациента язва желудка;
— при гемофилии и других заболеваниях, вызывающих склонность к кровотечению;
— при аллергии на ацетилсалициловую кислоту;
— при известной аллергии на другие НПВП (например, на ибупрофен);
— детям до 16 лет.
С осторожностьюаспирин следует принимать:
— пациентам с астмой;
— пациентам с неконтролируемой гипертензией;
— при заболеваниях печени;
— если пациент в прошлом перенес язву желудка;
— при заболеваниях почек.
Если вы постоянно принимаете какой-либо препарат, то перед приемом аспирина необходимо посоветоваться с врачом, так как существуют нежелательные сочетания лекарств.
Одним из редких побочных явлений приема аспирина является желудочное кровотечение. Риск его увеличивается, если принимать его совместно с другими препаратами из группы НПВП (диклофенак, ибупрофен, индометацин, напроксен). По этой же причине аспирин не рекомендуют сочетать с антидепрессантами из группы ингибиторов вторичного захвата серотонина (циталопрам, флуоксетин, сертралин и другие), а также с анткоагулянтом варфарином. Не сочетается ацетилсалициловая кислота с метотрексатом, применяемым для лечения рака и ряда автоиммунных заболеваний.
Ацетилсалициловую кислоту не следует принимать детям до 16 лет. В сочетании с инфекционным заболеванием аспирин может спровоцировать синдром Рейе.
Синдром Рейе – редкое, но очень опасное, часто угрожающее жизни острое состояние, возникающее у детей и подростков на фоне лечения лихорадки вирусного происхождения (грипп, корь, ветряная оспа) препаратами, содержащими ацетилсалициловую кислоту, и характеризующееся быстро прогрессирующей энцефалопатией и развитием жировой инфильтрации печени. Прогноз зависит от тяжести изменений функций головного мозга и скорости их прогрессирования. Дети, которые преодолевают острую фазу болезни, обычно выздоравливают полностью. Если возникали судороги, позже могут появляться некоторые признаки повреждения мозга, например, задержка умственного развития, судорожные расстройства, подергивания мышц или повреждение периферических нервов. Смертельный исход у детей при синдроме Рея составляет 20-30%. Поэтому детям рекомендуется при головной боли и температуре, которые могут быть симптомами гриппа или ветрянки, давать парацетамол либо ибупрофен, но не аспирин.
Лекарство против рака?
Профессор Джек Кузик, Институт Превентивной Медицины, Лондон.
В августе 2014 года в журнале «Анналы онкологии» (Annals of Oncology), была опубликована работа группы британских и американских ученых под руководством профессора Джека Кузика, руководителя Центра превенции рака при Лондонском университете имени королевы Марии. Это обзор исследований роли ацетилсалициловой кислоты в профилактике онкологических заболеваний.
Команда Кузика пришла к выводу, что принимая аспирин в низких дозах – порядка 75 мг в день – на протяжении 10 лет, человек в возрасте 50-65 лет может снизить риск заболеть раком кишечника на 35%, а риск смерти от него – на 40%. Этот же режим приема препарата снизит риск эзофагального рака и рака желудка на 30%, а смертность от него – на 35-50%.
Меньший, но выраженный эффект прием аспирина оказывает на самые распространенные виды рака: сокращает заболеваемость от рака легких на 5%, смертность от него – на 15%, рак простаты сокращается на 10%, смертность от него – на 15%, рак молочной железы – на 10% при сокращении смертности на 5%.
Есть две гипотезы, объясняющие, почему аспирин имеет антиканцерогенный эффект. Первая заключается в том, что, снижая воспаление в организме, аспирин замедляет процесс деления клеток и, соответственно риск мутаций здоровых клеток в раковые.
Второе возможное объяснение основано на способности аспирина разжижать кровь, делая тромбоциты менее липкими, а значит раковые клетки, прикрепляющиеся к тромбоцитам и таким образом путешествующие по всему организму, лишаются транспорта.
Профессор Кузик уже сейчас готов рекомендовать профилактический прием аспирина людям соответствующего возраста, предупреждая однако об одной проблеме. Врачи пока не имеют тщательно разработанных тестов для определения пациентов, у которых регулярный и длительный прием аспирина может вызвать желудочное кровотечение.
Пока что найдены два показателя. Пациенты, в желудке которых живут бактерии Helicobacter pylori, способные вызвать язвенное поражение, имеют высокий шанс такого осложнения. Повышается риск желудочного кровотечения и с возрастом, поэтому после 65 регулярный прием аспирина не рекомендуется.
Точный регламент приема аспирина с целью профилактики рака пока не разработан, но весьма вероятно, что в скором времени хорошо знакомый, доступный и дешевый препарат начнет вносить свой вклад в борьбу с распространенностью этого тяжелого заболевания.
Группа отечественных ученых из Зеленограда разработала новую систему вспомогательного кровообращения «Спутник-2». Она представляет из себя компактный, безопасный и экономичный прибор, который в будущем сможет спасти множество человеческих жизней.
По сути, система вспомогательного кровообращения — это нечто среднее между операцией на больном сердце и его трансплантацией при заболеваниях, во время которых сердце не выполняет свою функцию. Сама система в упрощенном виде представляет из себя насос, который перекачивает кровь, заменяя собой один из желудочков сердца. При этом насос должен, если можно так выразиться, быть достаточно «деликатным», чтобы не травмировать форменные элементы крови.
Над созданием таких систем с середины прошлого века работали ведущие кардиологи мира. В нашей стране достаточных успехов в 60-х годах в этой области добился профессор Валерий Шумаков, но затем такие исследования были приостановлены.
Прибор «Спутник» первого поколения был создан в Московском институте электронной техники группой профессора Сергея Селищева, ученики которого и приложили руку к созданию модифицированной версии.
По словам одного из авторов изыскания Дмитрия Телышева,
«Количество отличий «Спутника» от зарубежных аналогов настолько велико, что он, можно сказать, отличается от них всем. Он делает то же самое и не хуже. «Спутник-2» меньше, экономичнее, безопаснее. Среди его главных отличий от первой версии — меньшие размеры: вместо 82 мм длина прибора составляет 66 мм, а его диаметр уменьшен с 32 до 29 мм. Это позволит имплантировать «Спутник-2″ пациентам с малым объемом грудной клетки. Нам удалось также уменьшить энергопотребление «Спутника». Его обладатели получат возможность подзаряжать аккумулятор не через шесть часов, в отличие от первой модели, а через десять».
Параметры прибора «Спутник-1» полностью соответствовали международным стандартам, согласно которым уровень разрушения эритроцитов не должен превышать 0,01 г на 100 л крови. В «Спутнике-2» уровень гемолиза будет ниже. Прибору все еще требуется пройти испытания на животных, прежде чем можно будет приступить к внедрению его в клиническую практику. Также создатели планируют получить международный патент для поставок прибора в зарубежные страны.
Ну и в конце хотелось бы отметить, что первая операция с применением прибора «Спутник-1» была проведена в 2012 году. Пациент проходил с прибором год, после чего дождался операции по пересадке донорского сердца.
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.
Герой «Звёздного Пути» Леонард «Бонус» Маккой использовал трикодер для диагностики состояния здоровья человека.
В научно-фантастическом сериале «Звёздный Путь» (Star Trek) один из героев доктор Леонард «Боунс» Маккой постоянно бегал по кораблю Энтерпрайз (USS Enterprise) со своим трикодером. Устройство является вымышленным девайсом, которое в один миг способно диагностировать имеющиеся у человека заболевания. Несомненно, такое бы пригодилось докторам и в реальности.
Поэтому на протяжении последних пяти лет многие группы исследователей по всему миру пытались разработать реальный трикодер, у которого будут точно такие же (или хотя бы похожие) функции, как и у знаменитого устройства из «Звёздного Пути». С этой целью проводится конкурс Qualcomm Tricorder XPRIZE, его победители получат в качестве призовых миллионы долларов США.
Теперь же организаторы конкурса объявили о том, что две команды финалистов прошли в последний этап соревнования. Специалисты обеих команда спроектировали медицинский аппарат, который очень напоминает трикодер по внешнему виду и, главное, своим характеристикам.
Каждое устройство весит менее трёх килограммов, но важно даже не это. Оба аппарата могут диагностировать и интерпретировать 13 различных заболеваний в течение нескольких минут во время мониторинга пяти различных жизненных показателей.
Все технические требования для участников соревнования были детально объяснены на сайте конкурса (с ними может ознакомиться каждый), но основная цель конкурса – это создание портативного медицинского прибора лёгкого в использовании.
В 2012 году заявку на участие в конкурсе подали более 40 команд (о десяти из них мы рассказывали ранее). Но теперь до финального этапа – потребительского тестирования – добралось лишь две лучшие команды, которые поборются за звание победителя. Расскажем о каждой из них.
В первую команду Dynamical Biomarkers Group («Группа динамических биомаркеров») входят медики, инженеры и учёные других специальностей из Тайваня. Их работу спонсирует производитель мобильного оборудования HTC. Руководителем группы является профессор Медицинской школы Гарвардского университета Чанг-Кан Пэн (Chung-Kang Peng).
Прибор этой группы построен на основе модифицированного смартфона HTC и нескольких датчиков, которые подключаются к телефону через Bluetooth. Все компоненты можно сложить в одну коробку, которая зарядит всё устройство с помощью одного кабеля USB (как на фото ниже).
Во втором углу ринга находится группа Final Frontier Medical Devices («Медицинские устройства последнего рубежа»), которую возглавляют близнецы из Пенсильвании – врач скорой помощи Бэзил Харрис (Basil Harris) и инженер Джордж Харрис (George Harris). Их комплект «трикодера» использует несколько устройств, созданных с помощью 3D-принтера. Эти устройства соединяются по беспроводному каналу связи с планшетом iPad Mini.
Обе команды используют мобильные устройства, смартфоны или планшет для предоставления мультимедийных инструкций тем, кто будет использовать их устройства. (Резервные напечатанные на обычнрй бумаге инструкции также включены в комплекты). В идеале (к чему стремится конкурс) пользоваться аппаратами для диагностики и мониторинга заболеваний сможет каждый человек без специальной медицинской подготовки.
Кстати, согласно правилам конкурса, оба устройства должны диагностировать анемию, фибрилляцию предсердий, хроническую обструктивную болезнь лёгких, диабет, лейкоцитоз, пневмонию, средний отит, апноэ (остановку дыхательных движений) и инфекции мочевых путей.
Это если говорить об основных заболеваниях, с диагностикой которых должны справляться устройства финалистов. Но помимо этого (в качестве дополнительного задания) устройства должны фиксировать ещё три заболевания на выбор: ВИЧ, гипертонию, меланому, опоясывающий лишай или острый фарингит.
И тут ещё не всё. Прибор должен в реальном времени регистрировать пять жизненно важных показателей организма: температуру тела, частоту дыхания, кровяное давление, сердцебиение и насыщение крови кислородом.
Обоим устройствам теперь предстоит пройти испытания финального этапа. Победители конкурса получат шесть миллионов долларов США, за второе место изобретатели получат $2 миллиона.
Добавим, что фонд XPRIZE является организатором ряда конкурсов, поощряющих разработки новых технологий, несущих пользу всему человечеству. В 2004 году в рамках первого проекта фонда под названием Ansari XPRIZE премию за первый суборбитальный полёт частного космического аппарата получили разработчики корабля SpaceShipOne.
В рамках другого конкурса Google Lunar XPRIZE 20 миллионов долларов США получит команда, которая без государственного финансирования создаст и доставит на Луну аппарат, способный передвигаться и отсылать на Землю видео и изображения.
Важный плюс технологии на основе ЭЭГ: она не требует никаких хирургических вмешательств с целью вживления имплантатов. Фото College of Science and Engineering University of Minnesota.
Новую разработку в этой сфере представила команда учёных из Университета Миннесоты. Исследователи создали собственную технологию обработки сигналов мозга, основанную на методе электроэнцефалографии (ЭЭГ) и машинном обучении.
Суть работы системы довольно проста: пациент надевает на голову специально разработанный высокотехнологичный шлем с 64 электродами и управляет роботизированной рукой благодаря преобразованию слабых токов головного мозга в машинное действие.
В ходе первых испытаний (которые проводились на здоровых людях) восьмерых добровольцев попросили примерить шлем и представить движения своих рук, но не задействовать их. Задача участников состояла в том, чтобы научиться управлять курсором на экране компьютера при надетой шапочке ЭЭГ. После того как добровольцы привыкли к такому управлению, к компьютеру подключили роботизированную руку.
Все участники эксперимента овладели манипулятором и выполнили поставленную задачу (их попросили дотянуться, захватить и переместить кубики на столе): в более чем 80% случаев они успешно фиксировали предмет и с 70%-ным успехом перемещали его в нужное место.
Как отмечают авторы работы, когда человек совершает какое-либо движение или даже только собирается это сделать, нейроны в двигательной зоне головного мозга генерируют слабые электрические импульсы. Когда же человек думает о следующем движении, в действие приходит новый блок нейронов. Именно они и дают «пищу» для работы системы.
Вероятно, самое сложное в процессе приспособления к устройству – правильно «сформулировать про себя» командный сигнал. Как только у пациента получится это сделать, он сможет одной лишь силой мысли приводить в движение роботизированную конечность и перемещать с её помощью предметы.
Авторы работы намерены усовершенствовать технологию: по словам руководителя группы инженеров Биня Хэ (Bin He), главная цель – создать полноценный управляемый мозгом протез, который крепился бы к телу человека. Такая технология помогла бы обрести относительную свободу движений людям с параличом, пациентам после травм позвоночника или инсульта.
Помимо перспективности Бинь отмечает ещё один важный плюс технологии на основе ЭЭГ: она не требует никаких хирургических вмешательств с целью вживления имплантатов, которые зачастую пугают пациентов. Кроме того, любая операция несёт определённые риски. Решение на основе ЭЭГ также имеет свои недостатки (пациент не может надеть шлем самостоятельно и к тому же кожу головы приходится смазывать специальным гелем), но оно, по крайней мере, никак не навредит здоровью.
Подробнее о разработке рассказывает научная статья, опубликованная в журнале Scientific Reports.
Напомним, что ранее мы рассказывали о способе управления беспилотником силой мысли, который в будущем поможет людям с ограниченными возможностями самостоятельно управлять транспортными средствами. Кроме того, учёные представили механическую руку и экзоскелет, которыми парализованные люди также научились управлять только силой мысли.
«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.
Квантовые точки светятся при облучении невидимым глазу УФ-излучением. Хирург может использовать источники ультрафиолета при проведении операции для определения границ опухоли.
Группа исследователей из НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами из Университета Тезпура (Индия) создала препарат на основе альфа-нейротоксинов, полученных из яда кобры, с использованием светящихся полупроводниковых наночастиц. Он способен эффективно помечать границы раковой опухоли в организме.
Как известно, ранняя и достоверная диагностика онкологических заболеваний — одно из наиболее востребованных направлений биомедицинских исследований. При хирургическом удалении злокачественных новообразований врачам очень важно видеть границы оперируемой области. Чем качественней будет отмечена зона новообразования, тем эффективнее пройдёт процедура, у пациента не возникнет осложнений в виде метастазов.
Ученые НИТУ «МИСиС», работающие под руководством профессора Юрия Уткина, разработали уникальное гибридное соединение (конъюгат) из двух молекул с разными свойствами — альфа-нейротоксинов, полученных из яда таиландской кобры, и флуоресцентных квантовых полупроводниковых наночастиц селенида кадмия (так называемые квантовых точек). Полученные конъюгаты могут использоваться для создания медицинских тест-систем, визуализирующих ряд онкологических новообразований.
Индийская сторона провела исследование цитотоксичности альфа-нейротоксинов, факторов роста нервов, а также их конъюгатов с флуоресцентными нанокристаллами на клетках разных видов.
Змеиные яды — это сложные смеси белков, обладающие различными видами биологической активности. В частности, яды кобр и мамб содержат альфа-нейротоксины, которые взаимодействуют со специфическими рецепторами и полностью блокируют передачу нервных импульсов в организме (на чём и основано парализующее действие яда при укусе змей).
Биологическими «мишенями» альфа-нейротоксинов являются никотиновые холинорецепторы. Это специфические группы белков, которые раковая опухоль (например, мелкоклеточный рак лёгких или рак молочной железы) вырабатывает в патологически большом количестве. В здоровом организме холинорецепторы участвуют в проведении нервного импульса.
Для визуализации опухоли учёные России и Индии решили использовать уникальное свойство токсинов — избирательное взаимодействие с определённым маркером болезни. Сцепка «нейротоксин-квантовая точка» попадает с кровотоком в поражённый орган и обозначает всю зону опухоли за счёт яркой флуоресценции наночастиц. Они светятся при облучении невидимым глазу УФ-излучением (хирург может использовать источники ультрафиолета при проведении операции).
«Мы синтезировали конъюгаты квантовых точек с токсинами с помощью специально разработанных методик, которые обеспечивают стабильность полученных соединений при введении в организм. Наночастицы селенида кадмия покрыты тонкой плёнкой пептида, что даёт высокую степень биосовместимости конъюгатов и позволяет нейтрализовать токсичность самих квантовых точек. При этом созданные конъюгаты обладают существенно меньшим размером по сравнению с аналогами, что значительно облегчает процесс доставки препарата в орган», — рассказал руководитель проекта профессор Уткин, эксперт Центра энергоэффективности НИТУ «МИСиС».
По словам учёного, использование флуоресцентных наночастиц может существенно повысить эффективность диагностических исследований, поскольку по целому ряду параметров они существенно превосходят традиционные метки, обладая более яркой флоуресценцией и высокой устойчивостью к выцветанию.
Полученный препарат также можно использовать в качестве терапевтического средства с адресной доставкой, если к молекуле конъюгата присоединить лекарство. Как известно, в лечении онкологических заболеваний важнейшей задачей является именно адресность по отношению к пораженному органу, поскольку большая часть лекарств токсичны и оказывают негативное влияние на здоровые ткани и органы.
В настоящее время коллектив разработчиков оптимизирует характеристики препарата и готовится к доклиническим исследованиям полученных образцов. Испытания in vivo (в живых организмах) запланированы на ближайшее время.
Химиотерапия на данный момент является одним из главных средств в борьбе с онкологическими заболеваниями. И помимо достаточно токсичного воздействия на организм, страдает и эстетическая сторона. В частности, у пациентов выпадают волосы. Специалисты их Бейлорского медицинского колледжа недавно разработали шлем, который позволяет сократить выпадение волос, причем он совсем недорог в производстве и прост в эксплуатации.
Автором исследования выступает доктор Джули Рани Нангия. В испытании новой технологии приняло участие 235 женщин, каждая из которых прошла по 4 цикла химиотерапии. Применение охлаждающего шлема помогло более чем половине женщин. Чтобы выяснить, действительно ли охлаждение кожи головы может помешать потере волос, исследователи разделили участниц на 2 группы. 2/3 женщин надевали шлем, охлаждавший кожу их головы до 17 градусов за полчаса до начала химиотерапии, а снимали его только через 90 минут после окончания сеанса. Оставшаяся 1/3 участниц эксперимента шлем не использовала вообще. В результате 50,5% пациенток из 1 группы избежали выпадения волос. А вторая группа потеряла волосы полностью, как обычно и бывает при подобной терапии.
Вот так незамысловато выглядит охлаждающий шлем
Стоит также отметить, что химиотерапия влияет на все быстроделящиеся клетки нашего организма. И это не только раковые клетки, но и клетки волосяных фолликулов, эпителий слизистых оболочек ротовой полости, желудка и кишечника. И если слизистые оболочки после прекращения курса химиотерапии восстанавливаются, то фолликулы после отмирания вновь уже не образуются. В данном случае охлаждение помогает уменьшить приток крови к волосяным фолликулам, таким образом, до них доходит и меньшее количество токсичного препарата. При этом использование шлема ограничивает приток крови не только к коже головы, но и к мозговой оболочке, что может вызвать головные боли. Стоимость нового шлема составляет порядка 1000 долларов.
Предприимчивые немцы из Sartorius Stedim Biotech запатентовали одноразовый 3D-принтер, на котором можно печатать органы. Подумайте сами: если сначала на принтере печатают горшки, крышки для смартфонов и корпуса дронов, а потом заносят этот же аппарат в операционную, например, а затем начать на грязном устройстве делать органы, получится не очень гигиенично. Тут-то и пригодится стерильный принтер! Достать из упаковки, сделать на нём всё, что нужно, а затем выкинуть в урну вместе с одноразовыми шприцами и ватками — практично!
Сейчас с помощью 3D-принтеров печатают протезы, кости, эти технологии активно применяют хирурги и стоматологи, так что создание стерильного одноразового принтера может стать большим подспорьем для медиков и не только. Основатель стартапа, запатентовавшего задумку, уточнил, что создание такого устройства не является приоритетной задачей команды разработчиков, так что идея пока останется наброском на бумаге, заверенным парой печатей в патентном бюро. Тем не менее если учесть, что технологии трёхмерной печати становятся всё более дешёвыми и доступными, появление такого принтера в будущем выглядит закономерно и логично. Вот только на данный момент реализация задумки прибыли, скорее всего, не принесёт.
Исследователи из Мельбурнского университета разработали препарат, который исключит проведение операции и прием антибиотиков при хроническом заболевании десен.
Группа ученых из Мельбурнского университета совместно с австралийской биотерапевтической компанией CSL работали над созданием вакцины против хронического периодонтита на протяжении последних 15 лет. Препарат, созданный исследователями, уже успешно прошел тестирование в лаборатории, а первые клинические испытания могут начаться в 2018 году, сообщает Science Daily.
Периодонтит, или хроническое заболевание десен, при котором разрушается десенная ткань, проявляется в среднем у одного из трех человек старше 65 лет. Развитие периодонтита часто связывают с диабетом, сердечной недостаточностью, ревматоидным артритом, а также некоторыми видами раковых заболеваний, и до настоящего момента его лечили, в основном, профессиональной чисткой, иногда включающей в себя оперативное вмешательство и прием антибиотиков.
Такой способ лечения достаточно эффективен, однако во многих случаях у пациентов наблюдались повторные проявления болезни. Новая вакцина, разработанная австралийскими учеными, нацелена на энзимы, вырабатываемые болезнетворной бактерией, и помогает иммунной системе человека, страдающего периодонтитом, полностью нейтрализовать разрушающие ткань токсины.
Помимо новых медицинских препаратов, в стоматологии в последнее время все чаще применяются различные технологические новинки — например, умное устройство Mint способно определить здоровье десен по запаху изо рта. Кроме того, на развитие стоматологии в будущем могут серьезно повлиять технологии виртуальной реальности, 3D-печать, а также CRISPR.
Фото: Johan Lind, Disease Biophysics Group/Lori K. Sanders, Lewis Lab/Harvard University
Ученые из Гарвардского университета впервые напечатали на 3D-принтере сердце-на-чипе со встроенными в него датчиками, которые измеряют силу сердечных сокращений.
Органы-на-чипе — это миниатюрные модели человеческих органов в виде тонких чипов, которые помогают ученым проводить сложные медицинские исследования, не прибегая к опытам на людях. Сердце-на-чипе, разработанное в Гарвардском университете, отличается тем, что, во-первых, оно было полностью напечатано на 3D-принтере, а во-вторых, оно может сразу же собирать данные о мышечных сокращениях, сообщает Eurekalert.
Искусственное мини-сердце было напечатано при помощи технологии мультипечати, при которой 3D-принтер печатает объект сразу из нескольких материалов одновременно. Тот факт, что органы-на-чипе теперь можно печатать, позволяет исследователям быстро вносить изменения в модель или задавать специальные параметры для изучения определенных болезней, а в будущем — даже печатать отдельные человеческие клетки.
До недавнего времени 3D-печать из нескольких материалов одновременно была недоступна: производителям приходилось по отдельности печатать элементы, которые состояли из разных материалов. Однако технология 3D-печати постоянно совершенствовалась, и теперь уже на рынке существуют не только принтеры для печати из нескольких материалов, но также специальный софт для дизайна такого рода объектов.
