Новое понимание иммунной системы может помочь врачам лучше бороться с раком

Новый тест может улучшить способность диагностировать наиболее рискованные формы инфекции ВПЧ
        

Естественные клетки-киллеры вашей иммунной системы распознают и атакуют два основных вида опасности – клетки, зараженные вирусами, и клетки, пораженные раком. Когда естественные клетки-киллеры (НК) видят раковые клетки, они убивают ее (естественно …). И главное исследование было сосредоточено на том, чтобы определить, как NK-клетки делают это «видение». Одним из способов, которым NK-клетки видят рак, является распознавание фрагментов мутантной ДНК, отображаемой на «серебряных пластинках», созданных генами человеческого лейкоцитарного антигена (HLA).

Фактически, существует два класса генов HLA. Гены HLA класса 1 выполняют именно эту задачу по созданию белков, которые отображают ДНК клетки для исследования и оценки. Но в то время как гены HLA класса 1 помогают идентифицировать плохих действующих лиц в собственных клетках организма, гены HLA класса 2 помогают организму отмечать и направлять захватчиков извне, собирая антитела против таких вещей, как бактерии.

Так почему недавнее исследование показало, что у пациентов, у которых раковые клетки отмечены большим количеством белков HLA класса 2, результаты лучше? Конечно, HLA класса 1 приносит NK-клетки для атаки опухолевой ткани, но это не так, как HLA класса 2 взаимодействует с NK-клетками, верно?

Неправильно.

Недавно проведенное в журнале исследование Онкологического центра Университета Колорадо Nature Immunology показывает, что NK-клетки фактически взаимодействуют с HLA-классом 2. Это может помочь исследователям лучше использовать иммунную систему для борьбы рак, а с другой стороны, может также помочь успокоить атаку иммунной системы на здоровые ткани при некоторых аутоиммунных состояниях.

«Было понимание, что NK-клетки взаимодействуют с HLA класса 1, но не с классом 2. Идентификация механизма, который класс 2 использует для взаимодействия с NK-клетками, меняет наше восприятие биологии NK-клеток», – говорит соавтор исследования Пол. Норман, доктор наук, исследователь Онкологического центра CU и доцент кафедры персонализированной медицины медицинского факультета CU и кафедры микробиологии и иммунологии.

По сути, сотрудники Немецкого центра исследований инфекций провели скрининг многих типов белков, созданных генами HLA класса 2, чтобы выяснить, будут ли они активировать NK-клетки.

«Это называется скринингом лигандов – тестируйте множество потенциальных лигандов и смотрите, что прилипает. Но поскольку был установлен факт, что HLA класса 2 не взаимодействовал с NK, никто не смотрел. Они были достаточно умны, чтобы смотреть, когда никто другой не делал Норман говорит.

В частности, команда обнаружила, что разновидность HLA класса 2, называемая HLA-DP401, действительно активирует NK-клетки – и HLA-DP401 является одним из наиболее распространенных вариантов (называемых аллелями), обнаруженных у европейцев.

Проблема в том, что не каждая из этих молекул HLA класса 2 распознается NK-клетками. HLA полиморфна, и разные люди имеют разные виды. Следующим шагом является определение, у каких пациентов есть правильные комбинации HLA класса 2 и NK-клеток – как мы недавно опубликовали для HLA класса 1 в защите от лейкемии – и затем мы могли бы потенциально научиться создавать NK-клетки для взаимодействия с аллелями HLA класса 2, которые они не взаимодействуй сейчас. "

Пол Норман, доктор философии, исследователь, онкологический центр Университета Колорадо

Норманнское продолжающееся исследование надеется далее определить механизм взаимодействия между белками, созданными генами HLA класса 2, и NK-клетками.

«В конце концов, это может быть еще один способ направить иммунную систему к раку и от здоровых тканей», – говорит Норман.

        

Источник:

Медицинский кампус Аншутского университета в Колорадо

Ссылка на журнал:

] и др. . (2019) Подмножество молекул HLA-DP служат лигандами для рецептора природной цитотоксичности NKp44. Иммунология природы . doi.org/10.1038/s41590-019-0448-4.

      

Source link

Исследователи находят биологическую систему, которая управляет реакцией клеток на воздействие опиоидных препаратов

Исследователи находят биологическую систему, которая управляет реакцией клеток на воздействие опиоидных препаратов
        

Команда Scripps Research во Флориде обнаружила биологическую систему, которая управляет реакцией клеток на воздействие опиоидных препаратов. Неожиданное открытие предлагает новые идеи для повышения безопасности одной из самых эффективных и наиболее злоупотребляемых групп обезболивающих препаратов.

В статье, опубликованной как «Первый выпуск» в журнале «Наука» ведущие авторы, доктор философии Кирилл Мартемьянов и доктор философии Брок Гриль, описывают, как они разработали и реализовали новый, непредвзятый подход для расшифровка генетической сети, которая контролирует действия опиоидов в нервной системе.

Они использовали маленькое животное, обитающее в почве, нематодный червь, чтобы обнаружить что-то удивительное в одном из наиболее изученных рецепторов лекарств.

Подобное исследование проясняет, что, хотя мы можем думать, что знаем все, что нужно знать о реакции на опиоиды, на самом деле мы просто царапаем поверхность ».

Кирилл Мартемьянов, доктор философии, Scripps Research во Флориде

Их система основана на нематоде c. Элеганс, разработанный для экспрессии поверхностного рецептора млекопитающих для обезболивающих препаратов, µ (mu) опиоидный рецептор (MOR). Рецептор обычно не обнаруживается в ДНК червей, и добавление его заставило трансгенных животных реагировать на опиоиды, такие как морфин и фентанил. Затем исследователи подвергли червей воздействию мутагенов и отобрали тех, у которых аномальная реакция на опиоиды. Затем для определения генов, ответственных за эти аберрантные ответы, использовали секвенирование всего генома и конструирование CRISPR.

«Передовая генетика – объективное генетическое открытие – никогда не применялась для исследования опиоидного рецептора, подобного этому», – говорит Грилл. «Опиоидная эпидемия – огромная проблема, и у нас нет хороших решений. Такой подход может принести целый ряд новых целей и новый подход к решению старой проблемы».

Работа в конечном итоге привела исследователей к рецептору червей FRPR-13, который сохранился у всех животных и известен как GPR139 у млекопитающих. Он считается «сиротским» рецептором, связанным с G-белком (GPCR) с плохо изученной биологией и неизвестной ролью в физиологии. Дальнейшие исследования на мышах показали, что GPR139 экспрессируется на тех же нейронах, что и MOR, и противодействует влиянию опиоидов на запуск нейронов.

Когда исследователи вводили препараты, которые активируют GPR139, мыши, зависящие от приема опиоидов, перестали принимать препарат. И наоборот, генетическая элиминация GPR139 усиливала обезболивающее действие опиоидов. Генетически модифицированные мыши, лишенные GPR139, также показали нечто замечательное – у них были очень минимальные симптомы абстиненции после хронического воздействия опиоидов. Синдром отмены, набор крайне неприятных симптомов, обычно возникает после прекращения приема опиоидов после их длительного применения. По словам Мартемьянова, это вынуждает людей возобновить употребление наркотиков и разжигает зависимость. По словам Гриля, открытие может указать путь к уменьшению страданий, связанных с отменой опиоидов.

«Многие наркоманы знают, что, если они прекратят использовать, они будут иметь дело с тревогой, тошнотой, тремором, и у них будет много боли. Это, вероятно, очень негативно влияет на людей, желающих пойти в реабилитацию ", говорит Гриль.

Опиоиды, группа препаратов, которые включают фентанил, викодин, оксиконтин и морфин, очень эффективны при ослаблении сильной боли, однако длительное применение может создать толерантность и зависимость. Чрезмерное использование может вызвать передозировку.

Открытие GPR139 предлагает новую цель для разработки лекарств, направленных на повышение безопасности опиоидной терапии, говорит Мартемьянов. Потребность в более безопасных опиоидах очевидна. По данным Национального института по борьбе со злоупотреблением наркотиками, в США в среднем от 130 человек в день умирают после передозировки опиоидов. Исследование показало, что около 5 процентов людей прописывают переход опиоидов в героин

.

Экономическое бремя опиоидного кризиса в США оценивается в 78,5 млрд. Долл. США в год. Мартемьянов, Гриль и первый автор, доктор философии Дандан Ван, говорят, что они надеются, что открытие приведет к появлению нового поколения обезболивающих препаратов с меньшим потенциалом для злоупотребления и передозировки.

        

Источник:

Научно-исследовательский институт Скриппса

Ссылка на журнал:

Ванг, Д. [19459] . (2019) Генетический поведенческий скрининг выявляет бесхозную антиопиоидную систему. Наука . дои. орг / 10. 1126 / наука. aau2078

      

Source link

Образование желчного камня может быть вызвано нейтрофилами

Образование желчного камня может быть вызвано нейтрофилами
        

В течение десятилетий врачи знали, что камни в желчном пузыре собираются и растут из кристаллов холестерина и кальция, когда соли накапливаются и слипаются в желчи – желтовато-коричневая жидкость, которая помогает расщеплять липиды в тонкой кишке. Однако одно препятствие, которое исследователи не смогли преодолеть при разработке новых методов лечения, заключается в том, что они не знали, как кристаллы кальция и холестерина слипаются, образуя камни.

Теперь, Мартин Херрманн из Университета Фридриха-Александра в Эрлангене-Нюрнберге, Германия, и его коллеги обнаружили, что иммунные клетки, называемые нейтрофилами, по-видимому, вовлечены. Нейтрофилы генерируют липкие ткани ДНК, называемые нейтрофильными внеклеточными ловушками (НЕТ), которые действуют как «клей» и связывают кристаллы во время образования желчного камня.

<img alt=" Нейтрофильная – изображение»SRC = "Данные: изображение / GIF; base64, R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP /// yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7" данных SRC = "/ image.axd картинка = 2019% 2F8% 2fBy_Kateryna_Kon.jpg" data-data-style = "width: 100%;" title = "Neutrophil – image" class = "lazy-load-image" width = "1000" height = "667" /> Катерина Кон | Shutterstock

По оценкам, желчные камни поражают около 25 миллионов американцев и являются основной причиной госпитализации во всем мире. Камни образуются в желчном пузыре, который выделяет желчь через желчные протоки, чтобы помочь расщепить жир в тонкой кишке. Они могут быть мелкими, как песчинка, или расти до размеров мяча для гольфа.

Хотя большинство камней в желчном пузыре не вызывают симптомов, они могут попасть в тонкую кишку или заблокировать желчный проток, вызывая сильную боль в животе, тошноту и рвоту, инфекцию и даже смерть.

Хирургическое удаление желчного пузыря является одной из наиболее распространенных операций, выполняемых среди взрослых в США. Лекарства доступны, но они могут занять месяцы или годы, чтобы разбить камни. Текущее открытие потенциально обеспечивает отправную точку для разработки новых, более эффективных методов лечения.

Изучение состава «шлама желчного пузыря», чтобы найти таинственный клей

Херрманн и его коллеги сделали открытие, изучая камни в желчном пузыре, найденные в желчи людей, перенесших операцию по получению стентов. Они извлекли и исследовали состав вещества, называемого «осадок желчного пузыря», который состоит из мелких камней в желчи.

Исследователи обнаружили большие скопления нейтрофильной ДНК на поверхности мелких камней, а также активность фермента, называемого нейтрофильной эластазой, который расщепляет белки. Они также обнаружили сгустки ДНК и свидетельство высокой активности нейтрофильной эластазы на поверхности более крупных камней.

Считается, что нейтрофилы являются первыми респондентами, защищающими организм от инфекции. Выдавливая подобные сети сети, они ловят и уничтожают микробы, которые приводят к заражению.

ДНК и молекулы, обнаруженные на поверхности осадка желчного пузыря, принадлежали сетям, что является явным признаком того, что нейтрофилы были нацелены на желчные кристаллы.

Нейтрофилы выбрасывают свою ДНК в кристаллы холестерина, которые «связывают»

Чтобы выяснить, что вызвало образование NET, исследователи культивировали кристаллы холестерина с человеческими нейтрофилами, в результате чего нейтрофилы расстреливали свою ДНК в кристаллы.

Чтобы определить, были ли сети связаны с образованием желчных камней, команда установила человеческие камни на вращающихся, встряхивающих устройствах и вращала их в присутствии или отсутствии нейтрофилов.

В присутствии нейтрофилов на каменных поверхностях быстро накапливались фрагменты нейтрофильной ДНК и нейтрофильная эластаза, которые затем связывали вместе холестерин и кристаллы кальция, образуя еще более крупные камни.

«Когда они находят подозрительные вещества, например кристаллы, которые образуют камни в желчном пузыре, они склонны выбрасывать свою ДНК и связывать материал», – говорит Херрманн.

Когда команда остановила создание сетей Нейтрофилов, камни больше не накапливали ДНК, что наводило на мысль, что это мешало их росту.

Остановка роста желчных камней у мышей

Затем исследователи кормили мышей диетой, богатой холестерином, которая, как известно, способствует образованию камней в желчном пузыре. У некоторых мышей был генетический дефект, который останавливает образование NET, и у этих животных было меньше желчных камней и меньше, чем у здоровых мышей, у которых было нормальное образование NET. Точно так же мыши, у которых было более низкое количество нейтрофилов в крови, также образовывали меньшие камни в желчном пузыре, чем их здоровые коллеги.

Затем исследователи добавили либо соединение, которое ингибирует фермент, участвующий в образовании NET, в диету, либо бета-блокатор, который предотвращает миграцию нейтрофилов в желчный пузырь. Обе процедуры полностью блокировали любой дополнительный рост любых ранее существовавших желчных камней.

Проложить путь для новых профилактических процедур

Результаты могут привести к профилактическому лечению желчных камней. Испытанный командой бета-блокатор уже используется для лечения заболеваний сердца, и Герман предлагает провести испытания, чтобы выяснить, помогает ли препарат также предотвращать образование камней в желчном пузыре.

Нейтрофилы долгое время считались первой линией защиты от инфекции, и было показано, что они создают сети, которые запутывают и убивают патогенные микроорганизмы. Здесь мы приводим дополнительные доказательства природы обоюдоострых мечей этих сетей, показывая, что они играют важную роль в сборке и росте камней в желчном пузыре. Ориентация на нейтрофилы и образование НЭТ может стать привлекательным инструментом для предотвращения образования желчных камней в группах высокого риска ».

Мартин Херрманн, ведущий научный сотрудник

Соавтор Луис Муньос соглашается с тем, что в настоящее время необходимы исследования на людях для разработки новых методов лечения желчнокаменной болезни: «Надеемся, мы сможем убедить фармацевтические компании провести клиническое исследование с ингибиторами формирования NET или агрегации NET».

        

Ссылка на журнал:

Munoz L. E., et al. (2019). Нейтрофильные внеклеточные ловушки инициируют образование желчных камней. Cell. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2019.07.002

      

Source link

Международное исследование исследует генетическую причину заикания

Международное исследование исследует генетическую причину заикания
        

Исследователи нуждаются в 3000 австралийских заикающихся для международного исследования, которое ищет гены в ДНК человека, которые вызывают заикание.

Крупнейшее в своем роде исследование заикания направлено на то, чтобы помочь разработать методы лечения, направленные на причину нарушения речи, а не только на симптомы.

Эксперты из Австралии, Новой Зеландии, Великобритании, США и Нидерландов набирают людей в возрасте семи лет и старше, которые заикаются или имеют историю заикания, для изучения генетики заикания.

Институт медицинских исследований имени Уолтера и Элизы Холл (WEHI), Детский исследовательский институт Мердока (MCRI), Медицинский исследовательский институт QIMR Berghofer, Университет Гриффита и Университет Мельбурна координируют деятельность глобального проекта в Австралии.

Главный исследователь, профессор Мелани Бало из WEHI и Мельбурнского университета, говорит, что участники испытаний будут способствовать глобальным усилиям по раскрытию генетики заикания. Это может привести к лучшему лечению и даже профилактике нарушения речи, которое поражает одного из 100 взрослых австралийцев.

Многие методы лечения речевых и языковых расстройств фокусируются только на симптомах, но не нацелены на причину проблемы », – говорит профессор Бахло.

Изучение генетических и нейробиологических основ речевых и языковых расстройств поможет нам определить, кому грозит опасность, и позволит разработать более целенаправленное лечение ».

Профессор Мелани Бало из WEHI и Мельбурнского университета

Проф. Бахло говорит, что заикание обычно возникает в возрасте от двух до четырех лет после того, как дети начинают говорить.

«Во всем мире около 4 процентов детей младшего возраста переживают фазу, во время которой они затягивают слова или застревают, пытаясь говорить», – сказала она.

«В Австралии заикаются 8,5% трехлетних и 11% четырехлетних».

MCRI и профессор Мельбурнского университета Анджела Морган говорят, что хотя точная причина заикания неизвестна, генетика играет определенную роль, и исследователи определили четыре гена (из примерно 23 000 генов, которые есть у людей), которые могут быть связаны с заикание.

«Во всем мире один процент взрослых заикается и почти 70 процентов людей, которые заикаются, сообщают о семейной истории расстройства», – говорит профессор Морган.

«Пол является одним из самых сильных предрасполагающих факторов заикания. У мальчиков вероятность заикания в два-пять раз выше, чем у девочек, и они также реже выздоравливают без терапии».

Чтобы принять участие в испытании, добровольцы должны заполнить 10-минутный онлайн-опрос и записать краткий образец своей речи. Тем, кто соответствует требованиям, будет предложено предоставить образец слюны для анализа ДНК. На сегодняшний день подписались почти 600 человек.

Участники будут получать уведомления с еженедельными обновлениями через веб-сайт исследования и могут следить за обновлениями в группе Facebook или Twitter.

Родитель или опекун должен заполнить онлайн-опрос участников исследования в возрасте до 18 лет.

Чтобы записаться на исследование или получить более подробную информацию, пишите [email protected]

        

Источник:

Детский научно-исследовательский институт Мердока

      

Source link

Простая техника выбора пола потомства путем разделения спермы X и Y

Простая техника выбора пола потомства путем разделения спермы X и Y
        


 
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
 
 
  Простая обратимая химическая обработка может отделить сперму, несущую Х, от спермы, несущей Y, что позволяет резко изменить нормальное соотношение мужского и женского потомства 50/50. Согласно новому исследованию Масаюки Симады и его коллег из Университета Хиросимы, опубликованному 13 августа в журнале открытого доступа PLOS Biology. Исследование было проведено на мышах, но метод, вероятно, будет широко применим и к другим млекопитающим.

<img alt=" Простой метод, чтобы выбрать пол потомства путем разделения Х и Y сперматозоиды "SRC = "данные: изображения / GIF; base64, R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP /// yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7" данных SRC =" / image.axd ? picture = 2019% 2f8% 2fsperm.jpg "data-data-style =" width: 590px; height: 393px; "title =" Простой метод выбора пола потомства путем разделения спермы X и Y "class =" lazy-load-image "width =" 590 "height =" 393 "/>

Сперматозоиды X и Y сплавляются в ооцит для оплодотворения. Вероятность связывания и проникновения в ооцит одинакова; однако при определенных условиях соотношение X сперматозоидов и Y сперматозоидов к ооциту изменяется. Предоставлено Гердом Альтманном из Pixabay

.

Большинство клеток от самцов млекопитающих содержат как Х, так и Y хромосому, но во время развития сперматозоидов (сперматогенез) Х и Y хромосомы разделяются на разные клетки, так что отдельная сперма будет нести одну или другую, с Х-хромосома рождает дочерей, а Y-хромосома сыновьям.

В отличие от Y-хромосомы, которая несет очень мало генов, X-хромосома несет много, некоторые из которых остаются активными в созревающей сперме. Это различие в экспрессии генов между сперматозоидами, несущими X и Y, обеспечивает теоретическую основу для их различения.

Авторы обнаружили, что почти 500 генов активны только в сперме, несущей Х, из которых 18 генов кодируют рецепторы; из-за их функций реагировать на стимулы лиганда это делало их хорошими кандидатами для манипулирования спермой. Они сосредоточились на паре рецепторов, называемых Toll-подобными рецепторами 7 и 8 (TLR7 / 8), и обнаружили, что химическое вещество, связанное с рецепторами, замедляет подвижность сперматозоидов, не нарушая ни способности оплодотворения, ни жизнеспособности. Они показали, что эффект связан с нарушением выработки энергии внутри спермы и может быть отменен путем удаления химического вещества из среды.

Обработка сперматозоидов мыши этим химическим замедлителем с последующим оплодотворением in vitro самыми быстрыми пловцами привела к образованию пометов, которые были на 90% мужскими. Когда вместо них использовались более медленные пловцы, пометы составляли 81% женщин.

Существуют и другие процедуры, которые можно использовать для разделения сперматозоидов Х и Y, но они громоздки, дороги и могут повредить ДНК спермы. Процедура, разработанная этими авторами, потенциально может значительно упростить выбор пола для экстракорпорального оплодотворения (при котором сперматозоиды и яйцеклетки соединяются в лабораторной посуде) или для искусственного оплодотворения (при котором сперматозоиды имплантируются в женский репродуктивный тракт). Такие методы широко используются в области разведения сельскохозяйственных животных, а также при искусственном размножении.

Дифференциальная экспрессия рецепторных генов двумя половыми хромосомами обеспечивает основу для нового и потенциально очень полезного метода разделения сперматозоидов X и Y, и мы уже преуспели в избирательной продукции самцов или самок крупного рогатого скота и свиней этим методом , Тем не менее, использование этого метода в репродуктивной технологии человека в настоящее время носит спекулятивный характер и связано с существенными этическими проблемами, не зависящими от использования этой новой техники ».

Масаюки Симада, Университет Хиросимы

        

Источник:

Ссылка на журнал:

Умехара, Б. и др. . (2019) Активация Toll-подобного рецептора 7/8, кодируемого Х-хромосомой, изменяет подвижность сперматозоидов и обеспечивает новую простую технологию для определения пола сперматозоидов. PLOS Biology . doi.org/10.1371/journal.pbio.3000398.

      

Source link

IDT запускает высококачественные, готовые к использованию пользовательские пулы oligo

IDT запускает высококачественные, готовые к использованию пользовательские пулы oligo
        

Продолжая свою миссию по продвижению биологических исследований по всему миру, компания Integrated DNA Technologies (IDT) запустила oPools Oligo Pools – готовые к использованию пулы высококачественных ДНК-олигонуклеотидов (олиго) до 350 нуклеотидов в длина. Благодаря ведущим в отрасли запатентованным процессам производства олиго и 30-летнему стремлению к исключительному качеству продуктов, IDT может предоставить пулы олиго, не имеющие аналогов по однородности при урожайности, что ускоряет эксперименты, устраняя необходимость в длительных и смещающих этапах амплификации ПЦР. требуется другими коммерчески доступными пулами олиго.

<img alt=" IDT запускает высококачественные, готовые к использованию нестандартные пулы олиго /image.axd?picture=2019%2f8%2fIDT.jpg "data- data-title =" IDT запускает высококачественные, готовые к использованию пользовательские пулы олиго "width =" 590 "class =" lazy-load-image " />

Объединенные олиго широко используются в высокопроизводительных рабочих процессах в синтетической биологии, разработке диагностики и открытии лекарств. Для оптимальной производительности такие пулы должны быть равномерно состоят из полноразмерных олиго с максимально возможной точностью (олиго с правильной последовательностью и длиной). Собственная производственная платформа IDT производит длинные олиго более точно, быстро и надежно, чем любая другая платформа для синтеза ДНК, что позволяет своевременно доставлять самые высококачественные и самые однородные из имеющихся олигонуклеотидных пулов. oPools – ведущая в отрасли низкая частота ошибок, составляющая менее 1 на 2000 нуклеотидов, в сочетании с высоким выходом по олиго, позволяют исследователям незамедлительно и уверенно приступить к своим последующим рабочим процессам для проектов, включая создание библиотеки CRISPR, скрининг белков и сборку генов. Для синтетических биологов быстрый доступ к недорогим, высококачественным пулам олиго, которые могут идти прямо в их конвейер без практического времени, необходимого для амплификации ПЦР, обеспечивает более быстрые и эффективные циклы «Проектирование, сборка, тестирование», столь важные для обнаружения.

Ранние пользователи этого продукта извлекли выгоду из высококачественных инструментов oPools включая ArcherDX, компанию, занимающуюся молекулярными технологиями, которая занимается разработкой революционных решений для развития персонализированной геномной медицины. Джош Штал, главный научный сотрудник ArcherDX, прокомментировал: «ArcherDX оценил несколько сопоставимых предложений продуктов от провайдеров на основе массивов, и oPools от IDT были лучшим решением, доступным для обеспечения производительности, скорости и простоты использования, необходимых для соответствия наши строгие требования. »

В отличие от других поставщиков, которые выбирают пакетный синтез на основе массивов или кремниевых чипов, IDT использует уникальную производственную платформу с твердой поддержкой, которая индивидуально синтезирует каждый олиго. Это обеспечивает самый высокий процент полноразмерной ДНК в отрасли. Производственный подход IDT также гарантирует, что каждый вид олиго будет представлен и при большей однородности полученного пула, что позволит провести более полный эксперимент ниже по течению. Для IDT 95% последовательностей в пулах oPools ™ Oligo представлены в 1,5 раза выше среднего значения, по сравнению с 90% в 4 раза выше среднего значения для сравнительного поставщика.

Трей Мартин, президент IDT, прокомментировал:

IDT исторически избегала традиционного рынка пулов из-за того, что наша емкость была полностью зарезервирована. За два года работы над нашей платформой синтеза 6-го поколения мы разрешили все проблемы с пропускной способностью и рады предложить наш уникальный подход к пулам олиго. Они используют сверхвысокую точность синтеза IDT, чтобы до сих пор получать недостижимые экспериментальные результаты традиционного подхода, основанного на микрочипах. Мы были в бета-тестировании в течение шести месяцев, и клиенты в восторге от результатов. Наши поставки в бассейн осуществляются в пикомолях, что исключает необходимость выполнения какой-либо предварительной амплификации или другой предварительной работы перед использованием бассейна. С длинами до 350 баз и частотой ошибок ниже одного на 2 кБ, это те же самые олиго, на которые IDT полагается в наших собственных высокопроизводительных процессах сборки генов ».

oPools IDT представляют собой готовые к запуску доступные по цене пулы настроенных одноцепочечных последовательностей ДНК длиной 40-350 нт. Минимального заказа нет, пулы совместимы с последующими методами клонирования и имеют короткий срок обработки заказа – от четырех до семи рабочих дней. oPools беспрецедентная концентрация, однородность и низкий уровень ошибок обеспечивают высокую специфичность цели и обеспечивают исследователей с максимальной уверенностью в результатах.

        

Источник:

Интегрированные ДНК-технологии (IDT)

      

Source link

Целевое лекарство от рака поджелудочной железы показывает многообещающие результаты в клинических испытаниях

Целевое лекарство от рака поджелудочной железы показывает многообещающие результаты в клинических испытаниях
        

Исследователи из онкологического центра Рогеля Университета Мичигана провели клинические испытания нового препарата, предназначенного для лечения рака поджелудочной железы, и первые результаты являются многообещающими. Результаты их исследования под названием «Испытание с эскалацией дозы адавозертиба Wee1-ингибитора (AZD1775) в сочетании с гемцитабином и облучением для пациентов с местно-распространенным раком поджелудочной железы» были опубликованы в последнем выпуске Journal of Clinical Oncology.

<img alt=" панкреатических раковых клеток – меченного после того, как аспирата / биопсии КТ "SRC = "Данные: изображение / GIF; base64, R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP /// yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7" данных SRC =" / image.axd картинка = 2019 % 2f8% 2fBy_David_Litman.jpg "data-data-style =" width: 100%; "title =" Раковые клетки поджелудочной железы – помечены после аспирации КТ / биопсии "class =" lazy-load-image "width =" 1000 "height = "665" /> Дэвид Литман | Shutterstock

Рак поджелудочной железы является одним из самых смертельных раковых заболеваний, при этом средняя пятилетняя выживаемость составляет мрачные 9 процентов. Общеизвестно, что он распространяется на отдаленные части тела и обычно устойчив к химиотерапии и лучевой терапии. В течение последних двух десятилетий исследователи этого института изучали различные способы борьбы с раком поджелудочной железы.

По данным Центра профилактики и контроля заболеваний (CDC), люди старше 65 лет более подвержены риску рака поджелудочной железы. Мужчины, потребители табака, люди, страдающие ожирением и избыточным весом, диабетики, люди с хроническим панкреатитом и имеющие семейный анамнез рака поджелудочной железы, подвергаются наибольшему риску развития этого рака, говорит CDC.

Фаза 1 клинического испытания проводилась с использованием молекулы, названной AZD1775. Препарат работает путем ингибирования фермента киназы Wee1. Было показано, что киназа Wee1 играет значительную роль в восстановлении поврежденной ДНК. Раковые клетки особенно чувствительны к фатальному повреждению ДНК, поскольку их геномы нестабильны по сравнению со здоровыми клетками.

Исследователи объяснили, что химиотерапия с использованием гемцитабина, стандартного химиотерапевтического препарата, и лучевая терапия, применяемая при раке поджелудочной железы, может привести к повреждению ДНК. Раковые клетки поджелудочной железы могут восстанавливать поврежденную ДНК и, таким образом, снижать эффективность лечения. Руководитель исследования, Мередит Морган, доктор философии, объяснил, что новая молекула была в состоянии предотвратить раковые клетки поджелудочной железы от защиты от повреждения ДНК, вызванного химиотерапией. Это повысило эффективность гемцитабина и лучевой терапии. Она объяснила, что лечение оказало минимальное влияние на нормальные клетки.

Если мы сможем отключить реакцию повреждения ДНК в раковых клетках поджелудочной железы, это может устранить резистентность к лечению и повысить чувствительность рака к воздействию как радиации, так и химиотерапии ».

Кайл Кунео М.Д., ведущий автор

В исследовании приняли участие 34 пациента с местно-распространенным раком поджелудочной железы. Пациенты получали радиацию, гемцитабин и AZD1775. Доза AZD 1775 была повышена с использованием «метода непрерывной переоценки по времени». Это означало, что доза была увеличена на основании токсичности, наблюдаемой в течение первых 15 недель лечения.

Общая выживаемость улучшилась у пациентов, следующих после этого режима лечения, по сравнению с теми, кто получал химиотерапию и только радиацию. Средняя продолжительность жизни без нового препарата составляла от 12 до 14 месяцев. С добавлением нового лекарственного средства выживаемость увеличилась в среднем до 22 месяцев, а с новым препаратом наблюдалось безболезненное состояние в среднем в течение 9 месяцев.

Если мы когда-нибудь будем лечить рак поджелудочной железы, нам понадобится эффективное системное лечение, а также местная терапия. Наши данные свидетельствуют о том, что AZD1775 может делать и то, и другое ».

Тед Лоуренс, доктор медицинских наук, соавтор

Кунео сказал: «Добавление AZD 1775 к радиации и гемцитабину было относительно хорошо переносимым с обнадеживающими результатами выживания. Необходимы дальнейшие исследования с этой многообещающей комбинацией ».

Авторы пришли к выводу: «AZD1775 в сочетании с гемцитабином и лучевой терапией хорошо переносился в дозе, приводящей к поражению мишени в суррогатной ткани. Общая выживаемость значительно выше, чем предыдущие результаты, сочетающие гемцитабин с лучевой терапией, и требует дополнительных исследований ».

Эксперты добавили, что этот новый препарат также тестируется для других типов рака, таких как рак молочной железы и яичников, в качестве дополнения к стандартной химиотерапии и лучевой терапии.


Молекула еще не получила одобрение FDA. Этап 1 был профинансирован грантами Национального института рака, а препарат AZD1775 изготовлен компанией AstraZeneca.

        

Ссылка на журнал:

Cuneo, K., et al. (2019). Испытание с эскалацией дозы для ингибитора Wee1 Adavosertib (AZD1775) в комбинации с гемцитабином и радиацией для пациентов с местно-распространенным раком поджелудочной железы. Журнал клинической онкологии. https://ascopubs.org/doi/10.1200/JCO.19.00730.

      

Source link

Новый препарат для лечения рака поджелудочной железы показывает многообещающие результаты в клинических испытаниях

Ученые идентифицируют наследственную мутацию риска рака поджелудочной железы
        

Клинические испытания новых лекарств при раке поджелудочной железы имели многообещающие начальные результаты, сообщают исследователи из Мичиганского университета в Центре рака Рогеля.

В фазе 1 клинического испытания рассматривался AZD1775, ингибитор, разработанный для блокирования фермента под названием Wee1, который играет роль в восстановлении повреждения ДНК. Исследование основано на почти 20-летнем исследовании в U-M, сфокусированном на улучшении лечения рака поджелудочной железы, который слишком продвинут для хирургического вмешательства.

Облучение и химиотерапевтический препарат гемцитабин, которые являются стандартным лечением рака поджелудочной железы, работают, вызывая повреждение ДНК. Но у рака поджелудочной железы есть способ исправить это повреждение, которое ограничивает, насколько эффективными могут быть эти методы лечения. Исследователи лаборатории Рогельского онкологического центра под руководством Мередит Морган, доктор философии, обнаружили, что AZD 1775 не позволяет раку поджелудочной железы защищаться от воздействия радиации и гемцитабина, в то же время оставляя нормальные клетки относительно незатронутыми

.

Если мы сможем отключить реакцию повреждения ДНК в раковых клетках поджелудочной железы, это может устранить резистентность к лечению и повысить чувствительность рака к воздействию как радиации, так и химиотерапии ».

Ведущий автор исследования Кайл Кунео, доктор медицинских наук, доцент кафедры радиационной онкологии, Мичиганская медицина

В исследование были включены 34 пациента с местно-распространенным раком поджелудочной железы. Пациенты получали AZD1775 в дополнение к облучению и гемцитабину. Целью исследования было определение максимальной переносимой дозы AZD1775 в этой комбинации. В процессе, исследователи также обнаружили, что эта комбинация привела к лучшей, чем ожидалось, общей выживаемости.

Рак поджелудочной железы особенно известен тем, что он распространяется на отдаленные части тела, что является одной из причин, по которым общая пятилетняя выживаемость составляет всего 9%.

«Если мы когда-нибудь излечим рак поджелудочной железы, нам понадобится эффективное системное лечение, а также местная терапия. Наши данные показывают, что AZD1775 может справиться и с тем, и с другим», – говорит старший автор исследования Тед Лоуренс, доктор медицинских наук, доктор философии. .D., Isadore Lampe Профессор и заведующий кафедрой радиационной онкологии в Мичиганской медицине.

Медиана общей выживаемости в исследовании составляла 22 месяца, при этом в течение девяти месяцев не наблюдалось прогрессирования. Предыдущее исследование с использованием одного гемцитабина в аналогичной группе пациентов выявило общую выживаемость 12-14 месяцев.

«Добавление AZD 1775 к радиации и гемцитабину было относительно хорошо переносимым с обнадеживающими результатами выживания. Необходимы дальнейшие исследования с этой многообещающей комбинацией», – говорит Кунео.

Результаты опубликованы в Journal of Clinical Oncology .

AZD1775 исследуется при других типах рака, включая рак молочной железы и яичников. Это не одобрено FDA. В настоящее время исследователи работают над последующим исследованием фазы 2 при раке поджелудочной железы.

        

Источник:

Мичиганская медицина – Университет Мичигана

Журнал:

Кунео, К.С. и др. . (2019) Испытание по повышению дозы для ингибитора Wee1 Adavosertib (AZD1775) в комбинации с гемцитабином и радиацией для пациентов с местно-распространенным раком поджелудочной железы. Журнал клинической онкологии . doi.org/10.1200/JCO.19.00730.

      

Source link

Воскрешение белковых предков дает эволюционное понимание их роли в клетках человека

Воскрешение белковых предков дает эволюционное понимание их роли в клетках человека
        

«Воскрешение» предков ключевых белков дает эволюционное понимание их роли в клетках человека и в большинстве раковых заболеваний, новое исследование обнаруживает.

Исследование, опубликованное онлайн 13 августа в журнале eLife вращается вокруг функции внеклеточной регулируемой сигнальной киназы (ERK), белка, который определяет, делятся ли человеческие клетки и размножаются ли они как часть роста.

Новое исследование под руководством исследователей из Школы медицины Нью-Йоркского университета предполагает, что ERK был легко включен у древних одноклеточных существ, но был тщательно ограничен, поскольку первые животные эволюционировали 800 миллионов лет назад.

В частности, исследовательская группа использовала компьютерный анализ для определения последовательностей ДНК и связанных структур белка для древних родственников ERK. Изучая их, исследователи выявили два ключевых изменения, которые, вероятно, привели к более тщательному контролю ERK на протяжении эволюции.

Команда также обнаружила, что было «удивительно легко» обратить эти эволюционные изменения и вернуть ERK в его примитивное, очень активное наследственное состояние. По словам исследователей, это становится важным, потому что похожий процесс происходит, когда генетические ошибки превращают нормальные клетки в рак. Современный ERK является частью «самого важного сигнального пути при раке человека», наряду с другими белковыми переключателями, которые застревают в положении «включено», вызывая аномальный рост.

То, что ERK мог продолжать функционировать, в то время как развитие демонстрирует гибкость, которая может объяснить, как человеческие клетки эволюционировали 500 различных киназ, которые контролируют все аспекты их биологии – и почему неисправные киназы так важны для роста рака. Генетические изменения необходимы для продолжения эволюции, но многие ферменты перестают работать, когда происходят изменения. ERK продолжает сигнализировать. "

Старший автор исследования Лиам Холт, доктор философии, доцент, Институт системной генетики, NYU Langone Health

Как и все белки, версии ERK собраны из комбинаций молекулярных строительных блоков, называемых аминокислотами. По словам авторов, растущее разнообразие аминокислотных структур в животном мире, которое теперь занесено в базы данных, сделало возможным новый вид анализа. Исследователи могут сделать обоснованные предположения о аминокислотах, занимающих каждую позицию в структурах их общих предков.

В дальнейшем исследовательская группа планирует воскресить полный набор предполагаемых предков для всех белков в классе ERK (киназы) и отсеивать кандидатов на лекарства против них, говорит Холт. Их план основан на гипотезе, что некоторые мутации вызывают рак, потому что они возвращают киназы в более древние государства, которые должным образом не регулируются.

Чтобы предотвратить побочные эффекты и лекарственную устойчивость, он говорит, что будущие лекарственные препараты могут быть разработаны для ингибирования подобных предкам, вызывающих рак версий киназы, не отключая связанные нормальные ферменты.

        

Источник:

NYU Langone Health / Медицинский факультет NYU

Журнал:

Hong, Shah, NH и др. . (2019) Сотовая сигнализация: учиться у предков. eLife . doi.org/10.7554/eLife.49976.

      

Source link

Sartorius Stedim Biotech объявляет о запуске новых услуг по производству банков клеток млекопитающих

Sartorius Stedim Biotech объявляет о запуске новых услуг по производству банков клеток млекопитающих
      

        

Sartorius Stedim Biotech (SSB), ведущий партнер биофармацевтической промышленности, сегодня объявил о запуске новых услуг для производства банков клеток млекопитающих в условиях GMP. Эти услуги предлагаются ее дочерней компанией, Sartorius Stedim BioOutsource, опытной организацией по контрактному тестированию (CTO), базирующейся в Глазго, Великобритания, и в Кембридже, штат Массачусетс, США.

<img alt=" Sartorius Stedim Biotech объявляет о запуске новых услуг для производства банка клеток млекопитающих /image.axd?picture=2019%2f8%2fss.jpg "data- data- title =" Sartorius Stedim Biotech объявляет о запуске новых услуг по производству банков клеток млекопитающих "width =" 590 "class =" lazy-load-image " />

Sartorius Stedim Biotech теперь даже предлагает новые услуги по производству банков клеток млекопитающих

На основе этих новых услуг компания Sartorius Stedim Biotech предлагает теперь производство основных и рабочих банков клеток GMP (MCB / WCB) для суспензионных клеток млекопитающих. Это мероприятие будет проводиться в специально разработанном для GMP чистом помещении 260 м 2 который был проверен и утвержден в 2018 году Агентством по регулированию медицины и медицинской продукции (MHRA) в соответствии с последними рекомендациями. Исключительно предназначенный для клеточных линий суспензии млекопитающих, предприятие использует отобранное оборудование, которое позволяет производить закрытые системы GMP-совместимых банков клеток, от размораживания флаконов до автоматического розлива. Для максимальной надежности процесса и обеспечения стерильности вся эта производственная услуга предлагается в качестве полностью квалифицированной технологической платформы бульона.

Производство GMP банков основных клеток является критическим этапом при разработке биофармацевтических препаратов, где время всегда является ключевым. Для обеспечения наилучших сроков, производство банка клеток Sartorius Stedim Biotech предлагается в пакете вместе с услугами по определению банка клеток, которые компания предоставляет уже более десяти лет. Сочетание его новых производственных услуг и установленной службы определения характеристик для банков клеток млекопитающих позволяет клиентам работать с SSB в качестве поставщика из одного источника от размораживания флаконов до выпущенных банков клеток.

Во время производственного цикла производится до 500 флаконов с клеточными банками, после чего проводится полная характеристика, оценка генетической стабильности в соответствии с руководящими принципами ЕС и FDA и выпуск соответствующего квалифицированного специалиста. Полученные флаконы с клетками банков затем отправляются клиенту или передаются на длительное хранение. Кроме того, эти услуги по производству и характеристике банков сотовых ячеек идеально подходят для услуг по разработке клеточных линий, основанных на платформе экспрессии CHO Sartorius Stedim Cellca. Сочетая все три услуги – разработку клеточной линии, производство банков клеток и определение характеристик банка клеток – Sartorius Stedim Biotech поддерживает клиентов как поставщика комплексных решений от ДНК до выпущенного банка клеток GMP в течение 10-месячного периода времени.

Мы действительно гордимся тем, что теперь предлагаем еще более комплексные услуги, которые можно легко комбинировать с услугами по разработке клеточной линии CHO и биобезопасности. В результате мы предоставляем нашим клиентам интегрированный пакет, который экономит значительное время и минимизирует риски. Кроме того, они получат выгоду от ориентированного на клиента обслуживания клиентов с единой точкой контакта на протяжении всей их разработки и производственных проектов ».

Люсия Ригер, менеджер по продукции для систем экспрессии белка

        
      

  

            

          

Опубликовано в: Клеточная биология | Новости наук о жизни

Метки: биофармацевтический препарат, клетка, клеточная линия, ДНК, лекарства, генетика, здравоохранение, производство, медицина, белок, экспрессия белка

            

      

Source link

Ученые идентифицируют наследственную мутацию риска рака поджелудочной железы

Ученые идентифицируют наследственную мутацию риска рака поджелудочной железы
        

Ученые, изучающие семейство с высокой степенью склонности к раку, выявили редкую наследственную мутацию генов, которая резко повышает риск развития рака поджелудочной железы и других видов рака на протяжении всей жизни.

Обнаружение ранее неизвестной мутации, о которой сообщалось в Nature Genetics исследователями из Дана-Фарбер / Бригама и Женского онкологического центра, может привести к рутинному тестированию людей с сильной семейной историей рака поджелудочной железы до определить, несут ли они мутацию, происходящую в гене, известном как RABL3. Если это так, их можно было бы обследовать для выявления рака поджелудочной железы на более ранней, потенциально более излечимой стадии.

Существуют доказательства того, что выявление рака поджелудочной железы с помощью скрининга лиц с высоким риском может улучшить результаты ».

Сахар Ниссим, доктор медицины, доктор наук, онкологический генетик и гастроэнтеролог из Онкологического института Дана-Фарбер и Бригама и женской больницы, и первый автор исследования

Кроме того, их родственники могли выбрать тестирование, чтобы узнать, несут ли они мутацию. Старший автор доклада – Вольфрам Гесслинг, доктор медицинских наук, заведующий отделением гастроэнтерологии в Массачусетской больнице общего профиля.

Около 10 процентов случаев рака поджелудочной железы имеют семейный характер, и в большинстве случаев причинный генетический дефект не известен, хотя некоторые мутации были выявлены. Одна унаследованная мутация, которая может предрасполагать людей к раку поджелудочной железы, встречается в гене BRCA2, гене, который, как известно, также вызывает рак молочной железы и яичников. Недавно идентифицированная мутация в гене RABL3 аналогичным образом увеличивает вероятность развития рака в течение жизни человека.

«Рак поджелудочной железы является сложной болезнью с ограниченными возможностями лечения», – сказали исследователи. «Семейный рак поджелудочной железы, при котором наследственная генетическая мутация ответственна за множественные случаи в одной семье, может дать нам ценную информацию, которая открывает новые возможности для профилактики и лечения рака поджелудочной железы».

Мутация RABL3 была выявлена, когда ученые изучили семью, в которой было пять родственников с раком поджелудочной железы и несколько членов семьи с другими видами рака – паттерн, предполагающий наследственную мутацию, вызывающую предрасположенность к развитию рака. Анализ включал секвенирование ДНК одного члена семьи, у которого развился рак поджелудочной железы в 48 лет, и ДНК ее дяди по отцовской линии, которой был поставлен диагноз в возрасте 80 лет. Мутация RABL3 была также обнаружена у нескольких других членов семьи, у которых развился рак и в одном члене семьи, у которого не было диагностировано рака.

Подтверждение того, что новая генетическая мутация вызывает рак с помощью эпидемиологических подходов, часто требует многих лет поиска похожих семей по всему миру. Поэтому ученые обратились к модели рыбок данио. Пересматривая генетическую мутацию в больших популяциях рыбок данио, группа могла бы провести быстрые эпидемиологические исследования на этой модели на животных, чтобы оценить влияние мутации на риск развития рака. В самом деле, как и у людей из семейства пациентов, у рыбок данио, несущих мутацию RABL3, уровень заболеваемости раком значительно выше

.

В отличие от «соматических» генетических мутаций, которые происходят в течение всей жизни и могут вызывать превращение клеток в злокачественные, мутация в RABL3 является мутацией гена восприимчивости к раку, с которой человек рождается, и которая увеличивает риск развития рака в дальнейшем. жизнь. В частности, исследователи сказали, что мутация RABL3 ускоряет движение известного белка рака поджелудочной железы, KRAS, внутри клетки.

Это изменение облегчает размещение KRAS в клеточной мембране и запускает серию событий, которые способствуют росту раковых клеток. По словам ученых, поскольку активность KRAS изменяется в большинстве случаев рака поджелудочной железы, дальнейшее изучение влияния мутации RABL3 на активность KRAS может дать важную информацию о развитии рака поджелудочной железы, а также о новой стратегии целевой терапии. «Эта работа подчеркивает силу изучения и понимания редких семейных синдромов: из одной семьи мы обнаружили широко важные сведения о раке поджелудочной железы и о том, как мы можем лучше предотвращать или лечить его», – сказал доктор Ниссим.

Исследователи подчеркнули, что мутация RABL3 редко встречается в общей популяции, но сказали, что тестирование на нее – и, возможно, другие мутации в гене RABL3 – может выявить генетическую предрасположенность в других семьях с синдромом нераскрытого наследственного рака. Выявление мутации в этих семьях поможет определить, какие родственники должны рассмотреть вопрос о скрининге рака поджелудочной железы.

«Хотя тестирование на эту конкретную генетическую мутацию недоступно на современных коммерческих панелях генетического тестирования, мы ожидаем, что коммерческие тесты будут включать мутации в этом гене в будущих панелях», – сказал Ниссим, врач из Dana-Farber's Cancer. Центр генетики и профилактики. «Мы ожидаем, что тестирование на эту генетическую мутацию будет рекомендовано любому человеку с сильной семейной историей рака поджелудочной железы».

        

Источник:

Институт рака Дана-Фарбера

Ссылка на журнал:

1948900] и др. . (2019) Мутации в RABL3 изменяют прениляцию KRAS и связаны с наследственным раком поджелудочной железы. Природная генетика . doi.org/10.1038/s41588-019-0475-y.

      

Source link

Новый тест может улучшить способность диагностировать наиболее рискованные формы инфекции ВПЧ

Новый тест может улучшить способность диагностировать наиболее рискованные формы инфекции ВПЧ
        

Девяносто девять процентов случаев рака шейки матки вызваны вирусом папилломы человека (ВПЧ). Более 200 ВПЧ, некоторые из которых связаны с различной степенью риска заболевания раком, усложняют диагностику и лечение. В отчете «Журнала молекулярной диагностики» опубликованном Elsevier, описан новый диагностический подход «два к одному», который не только определяет тип инфекции ВПЧ, но и указывает на предраковые маркеры. Этот тест может улучшить способность диагностировать наиболее рискованные формы инфекции ВПЧ, обеспечить быстрые результаты при низких затратах и ​​помочь избежать ненужных диагностических процедур.

Мы разработали HPV RNA-Seq, новую методику молекулярной диагностики in vitro для выявления инфекции HPV высокого риска и идентификации пациентов с плоскоклеточными интраэпителиальными поражениями высокого уровня (HSIL), которые являются предраковой стадией шейка матки. HPV RNA-Seq – это уникальный тест, который сочетает в себе преимущества молекулярных анализов (типирование HPV) и цитологию шейки матки (фенотипирование клеток). "

Ведущий исследователь Марк Элоит, доктор медицинских наук, доктор философии, лаборатория обнаружения патогенов, отдел биологии инфекции, Институт Пастера, Париж, и Национальная ветеринарная школа Альфорта, Университет Париж-Восток, Мезон-Альфор, Франция

Скрининг рака шейки матки позволяет обнаруживать и лечить предраковые поражения до развития рака. В настоящее время скрининг либо фокусируется на тестировании на ВПЧ или выявлении аномальных клеток шейки матки с цитологическим анализом. Тем не менее, молекулярные диагностические тесты, которые обнаруживают ДНК или РНК вирусов, плохо выявляют рак или предраковые поражения. Анализ клеток шейки матки с помощью теста Пап, даже в сочетании с молекулярным обнаружением ВПЧ высокого риска, приводит к значительному количеству ненужных кольпоскопий, инвазивного теста, с помощью которого врач визуально проверяет наличие повреждений шейки матки.

В этом исследовании, подтверждающем концепцию, HPV RNA-Seq использовалась для анализа образцов 55 пациентов, 28 с плоскоклеточными интраэпителиальными поражениями низкой степени тяжести (LSIL) и 27 пациентов с предраковым уровнем HSIL.

HPV RNA-Seq была способна обнаруживать и определять тип инфекции HPV среди панели из 16 HPV высокого риска с результатами, сопоставимыми с широко используемым и официально одобренным набором для молекулярной диагностики ДНК HPV. Фактически, HPV RNA-Seq обнаружила еще двух HPV-положительных пациентов, чем тест ДНК, а также выявила больше пациентов с множественными инфекциями HPV.

Было установлено, что тест имеет чувствительность (способность обнаруживать присутствие ВПЧ) 97,3% и отрицательную прогностическую ценность (NPV, вероятность отсутствия ВПЧ) 93,8%. «Эффективный скрининг на рак шейки матки требует высокой чувствительности и NPV для ВПЧ-инфекции высокого риска, поскольку женщины с отрицательным ВПЧ-тестом обычно снова проходят тестирование только через несколько лет», – отметил профессор Элоит.

Цитология используется в качестве быстрого метода для сортировки пациентов с ВПЧ, тогда как гистология считается золотым стандартом для диагностики рака шейки матки. Гистологический анализ, однако, является более инвазивным и требует больше времени для получения результатов. Чтобы определить, имеет ли новый тест место в сортировке рака шейки матки, исследователи также сравнили цитологию с ВПЧ-РНК-Seq и обнаружили маркеры высококачественной цитологии с обнадеживающими диагностическими показателями ВПЧ-РНК-Seq в качестве теста на сортировку. Они также обнаружили, что положительная прогностическая ценность (PPV, вероятность инфицирования HPV) РНК-Seq HPV по сравнению с гистологией всегда была выше, чем PPV по цитологии и гистологии. «Это наблюдение представляет собой веский аргумент в пользу потенциальной дополнительной медицинской ценности РНК-Seq ВПЧ по сравнению с цитологией», – прокомментировал профессор Элоит.

проф. Элоит предполагает, что использование HPV RNA-Seq у некоторых пациентов может помочь устранить ненужные кольпоскопии. Он также предвидит время, когда технология позволит одновременно запускать несколько образцов, что снизит стоимость, возможно, от 10 до 20 долларов за тест. Тест также может быть применим для других видов рака, связанных с ВПЧ, таких как анальный рак и рак головы и шеи.

HPV RNA-Seq основана на двойной комбинации мультиплексной ПЦР с обратной транскрипцией (RT-PCR) и секвенирования следующего поколения (NGS). ОТ-ПЦР является чувствительным способом измерения небольших количеств РНК, генетического материала, который отражает активность генов ВПЧ, и NGS позволяет точно охарактеризовать разнообразие амплифицированных вирусных последовательностей. Это позволяет обнаружить до 16 ВПЧ высокого или предполагаемого высокого риска в пробе, а также наличие предраковых маркеров.

«Наш подход следует современной тенденции разработки панелей ампликонов NGS для молекулярной диагностики, оставаясь при этом адаптируемым к традиционным форматам молекулярных анализов. Такая гибкость может сделать HPV RNA-Seq удобным, надежным и доступным решением для многих лабораторий», добавил ведущий автор Филипп Перо, доктор философии, лаборатория обнаружения патогенов, отдел биологии инфекции, Институт Пастера, Париж, Франция.

        
      

Source link

Новое открытие может помочь врачам определить детей, которым грозит рецидив опухоли Вильмса

Новое открытие может помочь врачам определить детей, которым грозит рецидив опухоли Вильмса
        

Сегодня исследователи из MSK Kids из Memorial Sloan Kettering Cancer Center (MSK) опубликовали результаты, которые исследуют повышенные уровни белка под названием prohibitin в моче и опухолях у детей с опухолями Вильмса. Их результаты могут помочь врачам определить детей, которым грозит рецидив заболевания, и точно подобрать лечение для преодоления лекарственной устойчивости.

Предпосылки: Опухоль Вильмса является наиболее распространенным типом рака почки у детей. Почти 90 процентов людей с этим раком теперь могут быть вылечены с помощью комбинации хирургии, химиотерапии и облучения, но лечить агрессивное или рецидивирующее заболевание гораздо сложнее. В сотрудничестве с Детской онкологической группой исследователи из MSK занимались поиском причины резистентности к лечению и молекулярного индикатора или биомаркера, который позволил бы им раньше идентифицировать детей с резистентным заболеванием и адаптировать лечение для преодоления лекарственной устойчивости.

Результаты: Исследовательская группа MSK Kids, возглавляемая биологом-онкологом и детскими онкологами Алексом Кентисисом, доктором медицинских наук и Майклом Ортисом, доктором медицины, вместе с коллегами из Гарвардской медицинской школы, недавно использовала протеомику. Разработан инструмент для молекулярного анализа, позволяющий выявить биомаркеры мочи у детей с раком почки. Они обнаружили, что белок в моче детей с опухолями Вильмса может указывать на вероятность рецидива рака. Если прогибитин присутствует на высоком уровне, опухоли могут развить устойчивость к химиотерапии и сохраняться. Prohibitin также сверхэкспрессируется в ряде других солидных опухолей. Ожидается, что лекарственные средства, которые нацелены на высокие уровни запрета, улучшат показатели излечения для людей с опухолями Вильмса и другими рефрактерными опухолями.

В начале этого процесса исследователи обнаружили, что белок под названием PGBD5 является маркером рабдоидных опухолей, редкого, но очень агрессивного рака у детей. Это привело к значительному открытию в лаборатории Слоана Кеттеринга доктора Кенциса о непредвиденном генетическом механизме, который может быть причиной многих раковых заболеваний у детей, наряду с новыми стратегиями лечения, направленными на этот процесс в раковых клетках. Для опухолей Вильмса исследователи надеялись найти лучшие биомаркеры, чтобы точно адаптировать лечение для людей и определить цели для улучшения терапии. Они искали специфические белки, которые присутствуют на высоком уровне в моче детей, у которых опухоли Вильмса вернулись или рецидивировали после хирургического лечения и химиотерапии.

Итог: Исследователи MSK Kids обнаружили, что белок, запрещающий, в моче и опухолях людей с опухолями Вильмса может указывать на вероятность рецидива рака. Если прогибитин присутствует в больших количествах, опухоли могут развить устойчивость к химиотерапии и сохраняться.

Журнал: «Prohibitin является прогностическим маркером и терапевтической мишенью для блокирования резистентности к химиотерапии при опухоли Вильмса» был опубликован в JCI Insight 8 августа 2019. старший и соответствующий писатель, а также Ханно Стин и Элизабет Маллен из Гарвардской медицинской школы.

Комментарий эксперта: «Этот биомаркер поможет нам заблаговременно выявлять тех детей, которым стандартная терапия должна лечить опухоли Вильмса, и тех, кому необходимо улучшенное лечение», – говорит доктор Кенцис. «Мы также выяснили, как запретитин вызывает резистентность к лечению, что должно помочь в разработке лекарств, чтобы блокировать этот эффект при раке Вильмса и других рефрактерных раковых опухолях, многие из которых сверхэкспрессируют запретитин».

«Подобные исследования позволят нам разработать новые терапевтические стратегии для устранения токсической химиотерапии для детей, которые не принесут пользы, и для преодоления резистентности к лечению для детей, для которых нынешняя терапия недостаточна для лечения», продолжает доктор Кенцис.

        

Источник:

Мемориальный онкологический центр Слоан Кеттеринг

Журнал:

. Орти и др. . (2019) Prohibitin является прогностическим маркером и терапевтической мишенью для блокирования устойчивости к химиотерапии при опухоли Вильмса. JCI Insight . doi.org/10.1172/jci.insight.127098.

      

Source link

Исследователи идентифицируют эпигенетический механизм, который может сильно влиять на здоровое старение

Новое открытие с использованием грибов может привести к разработке эффективных радиозащитных препаратов
        

Исследователи из Центра молекулярной медицины Макса Дельбрюка (MDC) определили эпигенетический механизм, который, по-видимому, сильно влияет на здоровое старение. Это белок, который контролирует целостность мышц, продолжительность жизни и уровень необходимого сахара. Как один белок обладает такой мощью?

Исследователи из Берлинского института медицинской системной биологии MDC (BIMSB) обнаружили белок, который оказывает существенное влияние на здоровье мышц и продолжительность жизни. Животные, которым не хватает этого белка, называемого LIN-53, имеют серьезные мышечные дефекты, ограниченную подвижность и умирают раньше, чем животные с белком.

Д-р. Барис Турсун (Baris Tursun), который возглавляет лабораторию BIMSB по регулированию генов и принятию решений о клеточной судьбе, и его сотрудники выяснили два конкретных способа работы LIN-53 при круглых червях. Их результаты, опубликованные в журнале Aging Cell закладывают основу для дальнейших исследований человеческой версии белка.

«Выявление генетических факторов, которые играют роль в связывании продолжительности жизни и срока службы, является ключевым для понимания здоровья человека и связанных со старением заболеваний, таких как мышечная дистрофия», – сказал Турсун.

Эпигенетический фактор

LIN-53 – это не просто белок, это «гистоновый шаперон», связывающийся с молекулами, называемыми гистонами, которые длинные спирали ДНК плотно обертывают, чтобы поместиться в ядре клетки. Модификации гистонов могут в конечном итоге увеличить или уменьшить уровни экспрессии генов, влияя на развитие, функцию и продолжительность жизни организма. LIN-53 считается «эпигенетическим фактором», потому что, взаимодействуя с гистонами, он может помочь активировать и деактивировать гены, что может привести к наследственным признакам, передаваемым потомству, но без изменения основной последовательности ДНК.

Турсун и его коллеги хотели понять, влияет ли этот эпигенетический фактор на то, как долго организм живет (продолжительность жизни) и как долго организм живет в здоровом состоянии (период здоровья). Они также хотели узнать, напрямую ли связаны продолжительность жизни и продолжительность жизни.

Обычно, когда мы стареем, мы испытываем симптомы старения, сопровождающиеся потерей мышечной массы. Это все совпадение или это связано, и если да, то как это связано? Наша статья является одной из первых, в которой показана эпигенетическая связь ".

Доктор Барис Турсун, Лаборатория генной регуляции и определения судьбы клеток, BIMSB

Один фактор, два маршрута

Команда молекулярных биологов и генетиков исследовала роль LIN-53 в Caenorhabditis elegans (C. elegans), черве длиной всего 1 миллиметр. Также называемый нематодой, это один из основных модельных организмов, используемых в исследованиях старения, потому что многие из его генов высоко консервативны или обнаружены у разных видов.

«Это такой маленький организм, но он все еще напоминает человеческие ткани, пути и генную регуляцию, поэтому мы можем передавать результаты от нематоды людям», – сказала Стефани Мютель, первый автор статьи и постдокторский исследователь в Лаборатория миологии в Экспериментальном и клиническом исследовательском центре (ECRC), совместном учреждении Charité и MDC.

Когда исследователи отключили ген для LIN-53, черви показали сниженную способность двигаться и не жили так долго, как аналоги с геном.

Это ясно указывает на то, что LIN-53 играет роль в здоровых мышцах и продолжительности жизни. Команда продолжила исследования и решила, что LIN-53 влияет на развитие мышц через молекулярный комплекс NuRD, в то время как он влияет на продолжительность жизни через отдельный комплекс, Sin3. Тот факт, что это разные пути, но оба связаны с ЛИН-53, особенно интригует и убедительно свидетельствует о важности ЛИН-53 как связующего звена между здоровьем и продолжительностью жизни.

«LIN-53 является частью семи различных молекулярных комплексов, регулирующих модификацию и структуру хроматина», – сказал Мютель. «Я был удивлен и взволнован тем, что мы смогли четко определить комплексы, важные для продолжительности жизни и здоровья».

Хороший сахар

Дополнительный анализ выявил возможное объяснение того, почему LIN-53 такой мощный. Животные без LIN-53 имели очень низкий уровень сахара, называемого трегалозой; известно, что он состоит из двух молекул глюкозы, необходимых для нормальной продолжительности жизни беспозвоночных. Взаимодействие между LIN-53 и Sin3 повлияло на гены, которые регулируют обмен веществ, в том числе производство этого сахара. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять, как именно LIN-53 взаимодействует как с NuRD, так и с Sin3, и ингибирует производство сахара.

Поскольку белок LIN-53 очень похож на человеческий белок RBBP4 / 7, исследователи могут использовать информацию, полученную от микроскопических червей, чтобы указать, где искать ответы на подобные вопросы у людей.

«Мы все хотим стареть здоровым образом», – сказал Турсун. «Как только мы поймем связь между старением и всеми сопутствующими вредными эффектами, тогда мы сможем начать думать о том, как их связать».

        

Источник:

Центр молекулярной медицины им. Макса Дельбрюка при Гельмгольцкой ассоциации

Журнал:

E. и др. . (2019) Консервативный гистоновый шаперон LIN-53 необходим для нормальной продолжительности жизни и поддержания целостности мышц у Caenorhabditis elegans. Стареющая клетка. DOI. орг / 10. 1111 / ACEL. 13012

      

Source link

Исследование показывает, как двойное ДНК-кодирование может помочь улучшить диагностику грибковых инфекций

Исследование показывает, как двойное ДНК-кодирование может помочь улучшить диагностику грибковых инфекций
        

Новое исследование, проведенное Институтом медицинских исследований Westmead (WIMR), продемонстрировало, как двойное ДНК-штрих-кодирование может помочь улучшить диагностику инвазивных грибковых заболеваний, предоставляя пациентам доступ к потенциально спасающему жизнь лечению гораздо раньше.

Раннее обнаружение грибковых патогенных микроорганизмов – специфических видов грибков, ответственных за заболевание, – имеет решающее значение для обеспечения быстрого доступа пациентов к лечению и предотвращения осложнений. Однако современные методы диагностики отнимают много времени, являются сложными и не всегда точными, что приводит к задержкам в лечении и неадекватной терапии, повышая риск заболеваемости и смертности.

Штрих-кодирование двойной ДНК – это новая технология, используемая для идентификации грибковых патогенов. В нем используются две уникальные области ДНК, специфичные для каждого патогенного вида грибов – первичная область штрих-кодирования, внутренняя транскрибируемая спейсерная область (ITS) и вторичная область штрих-кодирования, коэффициент трансляционного удлинения 1α (TEF1α).

Грибковая ДНК извлекается из образца пациента, где она затем «амплифицируется» или размножается, чтобы увеличить количество ДНК, доступное для секвенирования. Информация о ДНК добывается на основе данных и сравнивается со справочной базой данных для выявления грибкового патогена.

Хотя область вторичного штрих-кодирования была введена в 2017 году, ее влияние и эффективность до сих пор не оценивались.

Ведущий исследователь, профессор Виланд Мейер сказал:

Наше исследование является первым, в котором сравнивается точность двух областей штрихкодирования и оценивается эффективность ИТС и TEF1α вместе взятых.

Мы смогли правильно идентифицировать все вызывающие заболевания виды грибков, от наиболее распространенного грибкового патогена человека Candida albicans до видов, которые редко вызывают инфекции. Мы обнаружили, что одна первичная область штрих-кодирования не может обнаружить все виды – однако, вторичная область, а также две вместе взятые, заполнили этот пробел.

В целом, мы обнаружили, что комбинация обоих штрих-кодов позволила более точно идентифицировать виды грибов, особенно в тех случаях, когда одна система штрих-кодов не может этого сделать ».

Инвазивные грибковые заболевания (IFD), такие как инфекции Cryptococcus neoformans или Aspergillosis, представляют собой растущую угрозу здоровью во всем мире, причем более 1,6 миллиона случаев смерти приходится на долю IFD в год. По-прежнему появляются новые инфекции, такие как новые виды с множественной лекарственной устойчивостью Candida, C. auris, которые способны быстро распространяться и сохраняться в среде здравоохранения.

Профессор Мейер сказал: «Определение типа грибков, вызывающих инфекцию, поможет нам быстрее назначить соответствующее лечение, снизить вред и, возможно, показатели смертности, связанные с ВЗП».

«Это может также улучшить другие осложнения, связанные с IFD, такие как лекарственная устойчивость, и финансовое влияние, которое IFD могут оказать как на пациентов, так и на систему здравоохранения.

«Хотя теперь мы знаем, что система штрих-кодирования с двумя ДНК более эффективна при идентификации видов грибов, нам необходимо увеличить количество последовательностей, доступных в базах данных эталонных последовательностей, чтобы максимизировать количество видов, которые мы можем идентифицировать.

«Сейчас мы просим исследователей со всего мира представить эталонные последовательности, которые можно использовать для выявления грибковых патогенов.

«Улучшая нашу базу данных и, в свою очередь, увеличивая нашу способность использовать двойное штрих-кодирование ДНК, мы сможем сократить время выполнения диагностики с дней или недель до менее чем 24 часов, что может оказать существенное влияние на результаты пациента и потенциально могут спасти жизни. "

        

Источник:

Институт медицинских исследований Westmead

Ссылка на журнал:

[HoangMTV и др. . (2019) Штрих-кодирование двойной ДНК для молекулярной идентификации агентов инвазивных грибковых инфекций. Границы в микробиологии . doi.org/10.3389/fmicb.2019.01647.

      

Source link

Новое понимание возникающего эволюционного потенциала и генеративного фенотипа

Новое открытие с использованием грибов может привести к разработке эффективных радиозащитных препаратов
        

На фотографии с обложки фотограф-натуралист Андреас Кей запечатлел один из самых ярких примеров бейтсовской мимикрии в природе, о котором впервые сообщил Генри Уолтер Бейтс в 1861 году. Если вы думаете, что смотрите на фотографию ядовитой змеи, Ты не одинок. Мимик змеи – фактически гусеница, личиночная форма моли ( Hemeroplanes triptolemus ). Его необычайное сходство с треугольной головой гадюки достигается за счет расширения его первых сегментов тела при нарушении. Классическая теория Дарвина могла объяснить происхождение мимикрии только в очень общих терминах, на высоком уровне. Но сегодня биологи понимают детали конкретных молекулярных, клеточных процессов и процессов развития, которые в первую очередь делают возможным естественный отбор.

Переосмысление эволюции: революция, которая скрывается на виду делает эти недавние открытия доступными для широкой публики, учителям и студентам-биологам, а также профессиональным ученым-исследователям. Вместе они представляют собой большой скачок вперед, который называется обновленным эволюционным синтезом (ЕЭС). Детище д-ра Джина Левинсона, который основал одну из первых в мире клиник для надежного применения одноклеточной ПЦР для профилактики генетических нарушений, ЕЭС объединяет широкий спектр рецензируемых исследований, чтобы дать более правдоподобное натуралистическое объяснение для биологической эволюции, чем только естественный отбор. Перспективы, начиная от роли энергии в происхождении жизни и заканчивая сетями белок-ДНК-взаимодействий, которые управляют многоклеточным развитием, сплетены в прочную концептуальную ткань, совместимую с передовыми исследованиями XXI века.

Отчасти вдохновленные удивительными путями изменения последовательностей ДНК, такими как его раннее открытие фундаментального механизма расстраивания последовательности, с помощью которого расширяются последовательности ДНК, и использованием опыта карьеры как ученого-исследователя, так и Преподаватель биологии и химии, Левинсон, представляет интересный рассказ, который необходим для ознакомления общественности и понимания науки об эволюции, а также для студентов и специалистов в области биомедицинских наук.

Каждый учитель биологии должен ознакомиться с этой книгой. Спустя годы ЕЭС будет рассматриваться как концептуальный прогресс в двадцать первом веке в эволюционной теории, сравнимый с «Современным синтезом» или открытием генетического кода. Одним из потрясающих концептуальных достижений является то, что естественный отбор фактически изменяет потенциал возникновения более высоких уровней сложности неслучайным образом. В естественном отборе есть нечто большее, чем накопление дополнительных случайных мутаций ".

Доктор Джин Левинсон

Левинсон продолжает: «Каждая эволюционная инновация закладывает основу для появления более сложных инноваций, и когда они оказываются полезными в борьбе за существование, они имеют тенденцию к сохранению. Я называю этот естественный процесс как Эмерджентный Эволюционный Потенциал (ЭЭП) Многие такие нововведения становятся частью эволюционного «инструментария», содержащего модули, которые регулярно модифицируются и повторно используются различными способами. Только недавно мы обнаружили мощные механизмы, такие как дупликация генов, которые ускоряют эволюционные изменения. Я имею в виду модульный инструментарий как генеративный фенотип. ЕЭС предлагает практическое объяснение происхождения биологической сложности, которое является гораздо более подробным и конкретным, чем классическая теория естественного отбора. Вот более правдоподобное объяснение происхождения биологической сложности – что объясняет, как люди и другие виды попали сюда в первую очередь. "

ЕЭС практически устраняет путаницу вокруг эволюционной теории. В дополнение к широкому обзору предлагаемых обновлений «Современного синтеза», эта книга предоставляет необычайно новые идеи, включая Эмерджентный Эволюционный Потенциал и Генеративный Фенотип. Это также помогает популяризировать новые важные сведения о происхождении жизни, основанные на недавнем открытии щелочных гидротермальных жерл. Опираясь на эти и широкий спектр хорошо охарактеризованных, рецензированных эмпирических фактов, предоставленных тысячами ученых-исследователей, ЕЭС выходит за рамки классического дарвиновского естественного отбора, сохраняя при этом те основные принципы, которые выдержали проверку временем.

        
      

Source link

Секвенирование всего генома может дать чиновникам мощное оружие для отслеживания вспышек заболеваний

Секвенирование всего генома может дать чиновникам мощное оружие для отслеживания вспышек заболеваний
        

По словам группы исследователей, технология секвенирования всего генома может дать эпидемиологам и работникам здравоохранения мощное оружие для отслеживания и, возможно, борьбы со вспышками серьезных заболеваний.

В ходе исследования ученые обнаружили, что как международные, так и отечественные источники S higella sonnei, который является четвертой по частоте причиной бактериальных болезней пищевого происхождения в США, были из родственной группы бактерий, называется Lineage II. Первоначально эксперты предполагали, что международные и отечественные штаммы шигеллы, вероятно, были получены из разных источников, согласно исследователям, которые опубликовали свои результаты в недавнем выпуске Microbial Genomics .

«Один из вопросов, который мы задавали, был, генетически, отличаются ли домашние шигеллы от тех, которые приезжают на международный уровень, и, в конце концов, ответ был: нет, они не отличаются – там, похоже, нет любая стратификация, основанная на генетическом родстве, "сказал Эдвард Дадли, профессор науки о продуктах питания в Penn State и сотрудник Института CyberScience, который предоставляет исследователям Penn State доступ к суперкомпьютерным ресурсам.

Поскольку различным штаммам шигеллы может потребоваться определенное лечение, своевременное выявление правильного типа шигеллы может дать чиновникам здравоохранения критическое преимущество как для информирования общественности о вспышке, так и для информирования медицинского персонала о лучших вариантах лечения, согласно Дадли, который также является директором справочного центра E. coli и связан с Институтом естественных наук штата Пенсильвания. Сравнение образцов шигеллы во время вспышки может также дать медицинским работникам возможность определить возможные источники заболевания, а также помочь им отслеживать его прогресс и предупреждать должностных лиц в местах, которые могут находиться на пути вспышки.

В этом исследовании, с этим конкретным видом шигеллы, было известно пять различных линий, и мы идентифицировали сигнатуры в геномах этих организмов, которые позволяют нам очень быстро сказать, на какой из этих пяти он выделяется. Это помогает департаменту здравоохранения не только показать, как они могут использовать технологию целого генома для исследований, но, возможно, даже, как они могут даже использовать ее для разработки нового диагностического инструмента ».

Эдвард Дадли, профессор пищевых наук в штате Пенсильвания и сотрудник Института кибернауки

Шигелла, вызывающая сильную диарею и дискомфорт в желудке, обычно проходит через стул. Поскольку зараженные пловцы в общественных бассейнах и зонах плавания часто являются распространенным источником вспышек болезни шигеллы, чем быстрее чиновники, управляющие этими учреждениями, будут предупреждены о возможной вспышке, тем быстрее они смогут предпринять профилактические меры и выпустить предупреждения.

Секвенирование всего генома может определять полный геном организма, включая хромосомную ДНК организма и митохондриальную ДНК. По словам Дадли, секвенирование всего генома происходит быстрее и точнее, чем гель-электрофорез в импульсном поле, или PFGE, предыдущий стандартный тест, который предлагал только базовый генетический отпечаток бактерий.

«Данные о секвенировании ДНК гораздо понятнее – PFGE больше основан на паттернах – и гораздо более конкретен», – сказал Дадли. «Если вы упорядочите геном бактерий, у вас будет 5,5 миллиона точек данных. Если между пищей и пациентом будет идеальное совпадение, то неоспоримо, что между ними есть отношения».

Анализ всего генома дает результаты чуть более одного дня, что намного быстрее, чем PFGE. По мере развития компьютерных технологий Дадли ожидает, что скорость секвенирования увеличится, возможно, достигнув результатов в считанные часы.

В более раннем исследовании лаборатория Дадли в штате Пенн также использовала анализ всего генома для изучения сальмонеллы, основной причины болезней пищевого происхождения в США, которые вызывают около 450 смертей ежегодно и часто связаны с загрязненным розничным мясом. В статье, опубликованной в журнале «Микробиология», исследователи утверждают, что сальмонелла, собранная у людей, генетически отличается от видов, собранных с мяса, таких как молотая индейка, свиные отбивные и куриные грудки.

«Используя метод PFGE, Министерство здравоохранения Пенсильвании пришло к выводу, что человеческие изоляты и мясные изоляты были идентичны», – сказал Дадли. «Тем не менее, мы могли бы показать им, используя целое секвенирование генома, что – не так быстро – вы можете отличить их с помощью этого нового метода. Таким образом, из этого мы могли бы поддержать аргумент, что эти люди не болели от мяса, которое были загрязнены этими конкретными штаммами. "

Исследователи использовали оборудование для секвенирования в штате Пенсильвания. Для Shigella исследователи секвенировали в общей сложности 22 изолированных образца бактерий, также известных как изоляты; 11 из отечественных и 11 международных. Оба набора образцов были устойчивы по крайней мере к трем классам антибиотиков.

В исследовании Salmonella команда секвенировала в общей сложности 50 изолятов бактерий.

Данные, собранные штатом Пенн, а также другими лабораториями, в исследованиях хранятся в распределенной сети FDA GenomeTrakr, которая позволяет исследователям и должностным лицам общественного здравоохранения проводить сравнение и анализ в реальном времени для ускорения вспышки болезней пищевого происхождения. расследование и сокращение болезней пищевого происхождения и смертности.

        

Источник:

Университет штата Пенсильвания

      

Source link

Новое открытие с использованием грибов может привести к разработке эффективных радиозащитных препаратов

Новое открытие с использованием грибов может привести к разработке эффективных радиозащитных препаратов
        

Благодаря грибам исследователи сделали новое открытие, которое может привести к разработке эффективных радиозащитных препаратов для работников, очищающих зоны ядерного загрязнения, такие как Фукусима и Чернобыль. Это открытие также могло бы помочь астронавтам путешествовать на Марс, где сильное излучение остается самым большим препятствием.

Исследование «Хроническая устойчивость к гамма-излучению у грибов коррелирует с устойчивостью к хрому и повышенным температурам, но не с устойчивостью к острому излучению», было опубликовано 6 августа в Scientific Reports. Его возглавляли исследователи из Университета медицинских наук (USU) в сотрудничестве с Центром радиологических исследований при Медицинском центре Ирвинга при Колумбийском университете, Центр радиологических исследований.

В течение многих лет ученые пытались разработать эффективные радиозащитные препараты, которые могли бы противодействовать вредному воздействию радиации для людей, подвергающихся воздействию высоких уровней в течение длительного времени, например, после террористических актов, очистки атомной электростанции. аварии или для космонавтов в длительных полетах в дальнем космосе. Ученые, работающие над этими контрмерами, обычно предполагают, что клетки человека реагируют на внезапные острые дозы радиации точно так же, как и на продолжительное длительное воздействие, объяснил доктор Майкл Дейли, профессор патологии в УрГУ и старший автор исследования

Изучив радиационно-стойкие микроорганизмы в течение последних 30 лет, Дейли и его команда уже знали, что дрожжи и другие виды грибов реагируют на радиацию так же, как клетки человека, потому что оба они состоят из клеток, в которых находится генетический материал. ДНК, состоящая из хромосом. Они также имеют много общих физиологических и генетических механизмов. Поэтому они сосредоточили свои усилия на изучении этих дрожжей – точнее, 95 различных штаммов. Они проанализировали способность этих дрожжей противостоять гамма-излучению с течением времени по сравнению с тем, как они пережили один острый взрыв. То, что они обнаружили, было то, что клетки не справлялись с различным облучением одинаково. Исследователи полагают, что понимание механизмов этих реакций на излучение может быть переведено на то, как клетки человека реагируют на излучение с течением времени.

Мы были удивлены этими результатами, так как давно предполагалось, что клетки реагируют аналогично внезапным острым дозам радиации, как они реагируют на непрерывное воздействие с течением времени. Мы взволнованы последствиями, которые эти выводы могут иметь для будущих астронавтов Марса и ответственных за очистку ядерных отходов. "

Д-р. Майкл Дейли, профессор патологии УрГУ

Этот проект был поддержан грантом Агентства по уменьшению угрозы обороны (DTRA) доктору Дейли. В группу также входили ученые из Центра радиологических исследований при Медицинском центре Ирвинга Колумбийского университета, биологического факультета, Билефельдский университет, Билефельд, Германия, и Института медицины и психологии, Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия.

        

Источник:

Университет медицинских наук (УрГУ)

Журнал:

I. и др. . (2019) Устойчивость к хроническому гамма-излучению у грибов коррелирует с устойчивостью к хрому и повышенным температурам, но не с устойчивостью к острому облучению. Научные отчеты . doi.org/10.1038/s41598-019-47007-9.

      

Source link

Ученые из Вильнюса разрабатывают эффективный и быстрый метод анализа ДНК

Ученые из Вильнюса разрабатывают эффективный и быстрый метод анализа ДНК
        

ДНК или генетическое тестирование – это медицинский тест, который выявляет изменения в хромосомах, генах или белках, чтобы определить генетическое состояние или исключить возможность образования или передачи генного расстройства среди людей и животных.

<img alt=" Ученые из Вильнюса разрабатывают экономически эффективный и более быстрый метод анализа ДНК "height =" 393 "src =" data: image / gif; base64, R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP /// yH5BAEAAAAAAAAAARAAAA = " image.axd? picture = 2019% 2f8% 2fGo.jpg "data-data-title =" Ученые из Вильнюса разрабатывают экономичный и быстрый метод тестирования ДНК "width =" 590 "class =" lazy-load-image "/>

Новый метод "Vilnius-Made" снижает затраты на тестирование ДНК на 90%, в то время как давняя традиция наук о жизни города еще больше позиционирует столицу Литвы как развивающийся европейский центр международного научного развития

В настоящее время единственным методом генетического тестирования является метод завесы ДНК, который фиксирует изображения взаимодействий между белками и ДНК на одном молекулярном уровне. Однако этот подход был описан как «технически сложный и относительно нестабильный» из-за взаимосвязи между хромовыми барьерами и мембранами из липидного бислоя.

Для преодоления трудностей, возникающих в связи с существующими методами тестирования ДНК, ученые Вильнюсского университетского центра наук о жизни (VU LSC) и Центра физических наук и технологий (CPST) совместно разработали альтернативный подход. Метод фиксированной ДНК-молекулярной матрицы – это решение, которое делает анализ ДНК более экономичным и простым.

Решение, разработанное в Вильнюсе, столице Литвы, снижает затраты и время благодаря использованию чертежа, который можно использовать повторно, а не один раз. По оценкам VU LSC и CPST, этот подход может снизить стоимость одного эксперимента по тестированию ДНК на 90%.

Исследование было проведено семью учеными из VU LSC и CPST в недавно открытом научно-техническом парке Saulėtekis в Вильнюсе. Потребовалось 2,5 года для разработки и получения 100 000 евро в качестве финансирования от Национального исследовательского совета Литвы.

Д-р Миндаугас Заремба, один из руководителей проекта «Массивы молекул фиксированной ДНК», считает, что альтернатива завесе ДНК не станет последним «сделанным в Вильнюсе» решением, способствующим развитию международной науки. Проект собрал вместе биохимиков, исследующих ДНК-взаимодействующие белки из VU LSC, и физиков CPST, которые использовали разработанные в Литве лазерные технологии для исследования молекул.

«Это последнее достижение показывает сильный дух сотрудничества между науками в Вильнюсе, – прокомментировал он. – Без биохимии мы не смогли бы получить правильные белки для исследования. Без лазеров мы не смогли бы наблюдать за этими молекулами и их поведением. Если мы продолжим тесно сотрудничать и работать над развитием нашего талантливого научного сообщества, я не понимаю, почему Литва, особенно Вильнюс, не может стать центром европейских научных прорывов и международного экспорта будущего ».

Многолетние традиции города в области академических занятий в области науки и техники ставят Литву на первое место в Европейском союзе по доле выпускников на душу населения. В целом, 11% всех студентов университетов обучаются по программам, связанным с науками о жизни.

Заявки на изучение наук о жизни в Вильнюсском университете в настоящее время находятся на рекордно высоком уровне. Это свидетельствует о том, что Вильнюс является городом, который развивает свои научные таланты. Наши ученые, работающие вместе, чтобы преодолеть проблемы, подобные тем, которые ставит завеса ДНК, являются доказательством этого. Эти достижения в сочетании с рекордным числом студентов, желающих изучать естественные науки в ВУ, прочно поставили Литву на карту с точки зрения принятия решений, способствующих международным научным разработкам ».

Ремигиюс Шимашиус, мэр Вильнюса

Сектор биологических наук в Литве имеет ежегодный прирост в 19%, который является самым быстрым в ЕС. Похоже, что Вильнюс не потеряет свою репутацию города, в котором науки о жизни продолжат процветать. Это происходит на фоне новостей о том, что заявки на изучение курсов по биохимии и молекулярной биологии в Вильнюсском университете (VU) побили новые рекорды, и учреждению пришлось вводить новые требования к поступающим, чтобы справиться с наплывом заявителей.

        
      

Source link

Исследования показывают, что улитковая форма различается в зависимости от пола

Голодание гриба может помочь в борьбе с лекарственно-устойчивыми грибковыми инфекциями
      

        

Слуховая часть внутреннего уха, или "улитка", не имеет одинаковой формы с рождения в зависимости от того, мужчина это или женщина. Это происходит из-за перекручивания улитковой спирали, которая отличается в зависимости от пола, особенно на ее конце.

Демонстрируемые в результате французско-южноафриканского сотрудничества междисциплинарные усилия, направленные на развитие ученых, прежде всего из CNRS, UT3 Пола Сабатье, и l'Université Clermont Auvergne, эти результаты помогли разработать первый надежный метод определения пола, в том числе среди детей и детей. случаи, когда ДНК отсутствует или слишком изменена. До сих пор невозможно было определить пол ребенка по его скелету, в то время как для взрослых это можно было надежно сделать только путем изучения таза, что не всегда сохраняется. Так как улитка является одной из самых твердых костей в черепе – кость, которая очень часто встречается в археологических памятниках, – эта техника может определить пол очень старых окаменелостей, даже если они фрагментарные или незрелые. Это исследование было представлено в статье, опубликованной в Scientific Reports .

Это исследование получило поддержку со стороны CNRS в рамках программы 80 | Prime, предназначенной для поддержки и укрепления междисциплинарности среди институтов CNRS.

        

Источник:

Ссылка на журнал:

Брага, Дж. и др. . (2019) Форма улитки показывает, что человеческий орган слуха типизируется по полу с рождения. Научные отчеты . doi.org/10.1038/s41598-019-47433-9.

      

  

Source link

Ученые Фраунгофера разрабатывают метод измерения биологического возраста человека

Ученые Фраунгофера разрабатывают метод измерения биологического возраста человека
        

Химические реакции и молекулярные модификации изменяют геном каждого человека в течение его жизни. Эти модификации могут привести к заболеванию, но они также обеспечивают основу для определения биологического возраста человека. Ученые Фраунгофера, участвующие в проекте «DrugTarget», теперь разработали метод, позволяющий быстро проверить состояние генома. Это поможет разработать точки вмешательства для новых лекарств и поможет людям узнать, насколько молоды их тела.

В прошлом считалось, что ДНК человека оставалась неизменной на протяжении всей жизни. Сегодня мы знаем, что геном может изменяться во время старения, и что факторы окружающей среды и образ жизни также могут играть роль в этом процессе. Эти изменения включают, в частности, то, что называют метилированием: в процессе метилирования небольшие метильные группы постепенно накапливаются в определенных местах в ДНК (геном). Это может выключить гены и увеличить вероятность генетических мутаций в определенных точках, что может привести к болезни.

Тест на генетический анализ

С другой стороны, метилирование – это естественный процесс, который со временем происходит в каждом человеческом теле ».

проф. Карстен Клауссен, Институт молекулярной биологии и прикладной экологии им. Фраунгофера, Гамбург

Метилирование также контролирует, например, определенные биологические процессы в организме. Но когда метилирование становится ненормальным, могут возникнуть проблемы. Наш образ жизни, диета, курение, алкоголь и другие факторы окружающей среды могут влиять на уровень метилирования в наших геномах, которые постоянно меняются в течение жизни. «Изменения в метилировании в какой-то степени указывают на старение организма», – говорит Карстен Клауссен. Поэтому мы можем определить биологический возраст человека на основе степени метилирования ДНК. Карстен Клауссен и его команда объединили усилия с учеными из Института прикладных информационных технологий им. Фраунгофера, чтобы разработать метод измерения биологического возраста и внедрить его в качестве демонстратора. В сотрудничестве с Fraunhofer IME компания cerascreen ® GmbH выпустила коммерческий тест на генетический возраст на основе этого демонстратора.

Пользователи берут образец щечного тампона, используя стерильную ватную палочку, поставляемую с набором для тестирования на генетический возраст, и отправляют его в лабораторию по почте (с предоплатой). Затем лаборатория проводит анализ метилирования с использованием секвенирования следующего поколения, чтобы определить состояние метилирования ДНК. Программное обеспечение для искусственного интеллекта, разработанное в Fraunhofer IME, затем используется для анализа этих данных и определения биологического возраста по данным метилирования. Первоначальные тесты, проведенные примерно на 150 предметах, показали, что алгоритм работает очень хорошо. Оценки биологического возраста для здоровых людей были очень близки к фактическому хронологическому возрасту субъектов.

Задержка процесса старения

cerascreen ® GmbH в первую очередь заинтересованы в предоставлении услуг людям, заботящимся о своем здоровье, которые хотели бы знать, насколько они здоровы или биологически молоды, в то время как ученые Fraunhofer сосредоточены на возможных будущих медицинских применениях. В настоящее время исследователи ищут соединения, способные специфически изменять метилирование определенных генов в надежде задержать процесс старения и потенциально предотвратить развитие заболеваний. «DrugTarget», имя, которое ученые Фраунгофера выбрали для своего совместного проекта, поэтому очень уместно. «Сегодня существуют огромные базы данных с тысячами соединений, которые мы хотим протестировать в лаборатории, чтобы выяснить, эффективны ли они для изменения метилирования индивидов», – говорит Карстен Клауссен. Разработка активных соединений будет проходить на следующем этапе проекта.

На первом этапе проекта Карстен Клауссен и его команда разработали алгоритм, позволяющий идентифицировать паттерны метилирования, который можно использовать для надежного прогнозирования возраста. «Алгоритм использует ранее неизвестные области генома для прогнозирования возраста, что является очень захватывающим открытием», – говорит Клауссен, имея в виду, в частности, конкретные гены, которые могут быть терапевтически нацелены в будущем.

Программное обеспечение AI объединяет обработку, анализ и оценку данных

Fraunhofer FIT, в свою очередь, разрабатывает приложение, которое объединяет обработку, анализ и оценку данных в едином пользовательском интерфейсе. «Теперь мы можем связать информацию о метилировании с генами и соединениями, определенными в международных общедоступных базах данных, чтобы ранжировать цели для терапевтического вмешательства», – говорит Карина Горецки из Fraunhofer FIT. Поскольку исследователи, лаборанты и специалисты по биоинформатике должны работать в разных средах, демонстратор объединяет все функции в одном приложении с интуитивно понятными инструментами визуализации. Это значительно упростит и ускорит продвижение проекта «DrugTarget».

В то время как компания-партнер планирует выпустить тест на генетический возраст на рынке в качестве продукта жизненного стиля, медицинское применение демонстратора будет подвергнуто дальнейшим проверочным исследованиям.

Исследователи из Fraunhofer FIT и Fraunhofer IME представят результаты своих исследований по проблеме лекарственного средства с 18 по 21 ноября 2019 года в MEDICA в Дюссельдорфе (зал 10, стенд G05).

        
      

Source link

Генетическое тестирование мотивирует изменения поведения у людей с риском развития меланомы, находит исследование

Генетическое тестирование мотивирует изменения поведения у людей с риском развития меланомы, находит исследование
        

Рак кожи является наиболее часто диагностируемым раком в Соединенных Штатах, а меланома является наиболее тяжелым типом рака кожи. По оценкам Национального института рака, в этом году будет диагностировано более 96 000 новых случаев, и в результате этого заболевания погибнет более 7 000 человек. У Юты особенно высокий уровень меланомы. Новое исследование, проведенное исследователями из Онкологического института Хантсмана (HCI) в Университете штата Юта (U of U) и сотрудниками из Северо-западного университета (NW) и Университета здравоохранения и науки штата Орегон (OHSU), исследовало, будет ли генетическое тестирование мотивировать людей, подвергающихся риску развитие меланомы, чтобы изменить их поведение, чтобы уменьшить их риск. Исследование было опубликовано сегодня в Генетика в медицине .

Мы пытаемся понять, добавляет ли результат генетического теста ценность сверх того, что может быть достигнуто только путем консультирования пациента. Результат генетического теста является конкретным и высоко персонализированным. Мы думали, что это будет более мотивирующим для трудного изменения поведения, чем информация о риске, основанная только на семейной истории ».

Соавтор исследования Лиза Г. Аспинволл, доктор философии, исследователь HCI и профессор психологии в Университете США

Исследование по изучению поведения, информации о риске, генеалогии и здоровья штата Юта (BRIGHT) было сосредоточено на семьях с высоким риском развития меланомы. У лиц, включенных в исследование, было три или более члена семьи с диагнозом меланомы. Участники в возрасте от 16 до 70 лет были набраны из семей, склонных к меланоме, двух типов: семьи с известным геном, вызывающим рак CDKN2A и семьями со сравнительно высоким уровнем меланомы, но не идентифицированными CDKN2A мутация. Исследователи из U of U ранее обнаружили, что люди, которые несут наследственную мутацию в гене CDKN2A встречаются редко, но у этих людей риск развития меланомы составляет до 76 процентов в течение жизни.

Соавтор Санси Личман, доктор медицинских наук, директор исследовательской программы по меланоме в Институте рака Найта и профессор дерматологии в OHSU, объясняет: «Вся меланома имеет сильный генетический компонент, но люди с сильной семейной историей находятся в Чрезвычайно высокий риск. Они являются идеальными кандидатами на меры по профилактике и раннему выявлению. Внесение нескольких относительно простых изменений может спасти их жизнь ».

Каждый участник получил индивидуальную консультацию от лицензированного генетического консультанта в HCI. Эти занятия состояли из обзора истории болезни семьи и образования о факторах риска меланомы, включая воздействие ультрафиолетового излучения (UVR) в окружающей среде и генетическую предрасположенность. Участники также получили предварительное консультирование и основную информацию о меланоме и генетическом тестировании. Члены семей, которые, как известно, несут мутацию CDKN2A были затем оценены с помощью клинического генетического тестирования, в то время как субъекты из семей с неизвестными мутациями CDKN2A получили информацию о риске на основе только семейной истории. Все участники получили одинаковые рекомендации по снижению воздействия солнца.

В междисциплинарную исследовательскую группу BRIGHT входили генетические консультанты, психологи, дерматолог, фотобиологи и ученый-атмосферщик. Команда исследовала изменения в солнечной экспозиции после генетического консультирования и отчета о тестировании. Они использовали объективные меры для отслеживания участников, включая специальное устройство, похожее на наручные часы, для измерения ультрафиолетового излучения и лазер, который измеряет цвет кожи для оценки степени загара.

Результаты исследования BRIGHT показали, что генетическое консультирование о повышенном риске меланомы, как с отчетами об испытаниях, так и без них, привело к устойчивому снижению воздействия ультрафиолетового излучения. Кроме того, результаты свидетельствуют об уникальной пользе для участников, которые получили генетическое тестирование: у тех, кто узнал, что они имеют мутацию CDKN2A было показано снижение воздействия ежедневного УФР через месяц после генетического консультирования, и они показали более легкую пигментацию кожи год спустя.

«Полученные результаты подтверждают использование генетического тестирования меланомы для мотивации людей к принятию поведения, снижающего риск», – заключил Аспинволл. «Раньше считалось, что генетическое тестирование не будет иметь значения, потому что члены семей высокого риска уже знали о своем риске и уже советовали уменьшить их воздействие на солнце. Наше исследование показывает, что генетическое тестирование в сочетании с консультированием по семейному риску и его менеджмент, может быть полезным инструментом для мотивации поведения по профилактике рака ".

Соавтор Тэмми К. Стамп, доктор философии, исследователь NW в отделе профилактической медицины, добавил: «Мы особенно уверены в этих результатах, потому что мы смогли использовать самые современные объективные меры воздействия солнца . Дело не только в том, что люди с мутацией CDKN2A хотели ограничить пребывание на солнце; информация о личном риске привела к значительному снижению уровня воздействия солнца в течение года после генетического консультирования ».

Исследователи говорят, что их следующая цель – лучше понять, как знание о высоком риске рака приводит к изменениям в поведении, способствующим укреплению здоровья, а не к ослабляющим реакциям. Они также стремятся улучшить образование, чтобы публика понимала, что загар – это признак повреждения кожи и ДНК, которые могут привести к меланоме.

Результаты этого исследования и будущей работы помогут направить разработку методов консультирования, включая оптимальное наблюдение и интеграцию в рутинную программу здравоохранения пациента. Д-р Стамп отметил: «Генетическое тестирование становится все более распространенным явлением в здравоохранении, но мы до сих пор мало знаем о том, как и когда предоставлять эту информацию таким образом, чтобы способствовать изменениям в здоровом поведении. Это исследование является примером типа исследования, необходимые для принятия решений о раскрытии генетического теста в клинических условиях. "

        

Источник:

Онкологический институт Охотника в Университете Юты

      

Source link

Ученые обнаруживают редкие генетические варианты, связанные с эпилепсией

Ученые обнаруживают редкие генетические варианты, связанные с эпилепсией
        

Впервые ученые наметили гены, связанные с эпилепсией. Исследование является одним из крупнейших в своем роде для изучения генетического состава людей с эпилепсией. Исследование, которое проводилось учеными из Austin Health и Мельбурнского университета, было опубликовано в последнем номере журнала American Journal of Human Genetics .

<img alt=" ДНК с редким генетическим вариантом выделила данные "src =": image / gif; base64, R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP /// yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7 "data-src = 23% 2 = 8%% -го изображения = 2%% -го изображения = 201% -го 2% -го-го изображения = 2% -го-го изображения = 2% -го-го изображения = 2% -го 2% -го-го изображения = 2% -го-го изображения = 2% -го-го изображения = 2% -го-го изображения = 2% -го 2% -го-го-го-го = 2-го-го-нижнего предела 2% данных .jpg "data- data- style =" width: 100%; "title =" Blue Andy "class =" lazy-load-image "width =" 1000 "height =" 625 "/> Blue Andy | Shutterstock

Команда исследователей включала пациентов из разных стран и насчитывала около 18000 человек. Редкие генетические варианты у этих пациентов указывали на их связь с эпилепсией. Команда пишет, что были исследования генетического секвенирования, которые отмечали генетическую связь с тяжелой эпилепсией.

Было обнаружено, что даже определенные делеции генов связаны с менее тяжелыми формами эпилепсии. В этом исследовании рассматривались «ультра-редкие генетические факторы риска для разных типов эпилепсии», – писали они.

Эпилепсия поражает от 5 до 7 человек среди каждых 1000 человек в мировой популяции, и это огромное количество побудило их найти основные генетические факторы риска заболевания.

Профессор Сэм Беркович, директор по эпилепсии в Austin Health и лауреат, профессор в Мельбурнском университете, объяснил, что тяжелые формы эпилепсии, по-видимому, имеют генетическую основу, и это исследование показывает, что даже менее тяжелые формы эпилепсии связаны с генами.

В мире приблизительно 50 миллионов человек страдают эпилепсией, состоянием, которое вызывает повторные припадки из-за чрезмерной электрической активности в головном мозге. Эпилепсия проявляется в различных формах, начиная от менее распространенных вариаций, таких как энцефалопатии развития и эпилепсии, которые вызывают тяжелые симптомы, до других менее тяжелых форм, таких как генерализованная генетическая эпилепсия и приобретенная фокальная эпилепсия, на которые приходится до 40 процентов случаев.»

Профессор Сэм Беркович, Мельбурнский университет

Он добавил: «Это исследование важно, потому что чем больше мы понимаем гены, связанные с эпилепсией, тем лучше мы можем адаптировать методы лечения, чтобы уменьшить симптомы и позволить пациентам вести более активную жизнь».

Это было совместное усилие более чем 200 исследователей, объяснила ведущая команда. В общей сложности 17 606 человек предоставили свои генетические данные из 37 различных мест в Европе, Австралии, Азии и Северной Америке.

В группу вошли 9 170 человек, страдающих эпилепсией, по сравнению с 8 436 пациентами с европейским происхождением. По словам группы, в анализ были включены как тяжелые, так и менее тяжелые формы эпилепсии.

Среди пациентов были отмечены три типа: «тяжелая энцефалопатия развития и эпилепсия (ДЭЭ), генетическая генерализованная эпилепсия (ГГЭ) и неврожденная фокальная эпилепсия (НАФЭ)».

Часть исследования по генетическому секвенированию была проведена в Бродском институте им. Броада под руководством доктора Бенджамина Нила. Мельбурн был центром, где данные были сопоставлены и проанализированы, наконец, они объяснили. Только из Austin Health и Мельбурнского университета в исследование было включено 1370 пациентов.

Команда определила каждое из условий, заявив –

  • «Диагностика ГГЭ требовала убедительной истории генерализованных типов судорог (генерализованные тонико-клонические, отсутствие или миоклонические судороги) и генерализованных эпилептиформных разрядов на ЭЭГ»
  • «Диагностика НАФЭ требовала убедительной истории очаговых припадков; ЭЭГ с фокальной эпилептиформой или нормальными проявлениями (поскольку рутинные ЭЭГ часто нормальны при фокальной эпилепсии) ».
  • «Группа DEE состояла из субъектов с тяжелой рефрактерной эпилепсией неизвестной этиологии, с плато развития или регрессией, без эпилептогенного поражения при МРТ и с эпилептиформными признаками, обнаруженными на ЭЭГ».

Наиболее сильная связь была отмечена с генетическими делециями и вариантами с DEE, а наименее сильная связь была отмечена с NAFE. Во всех трех классах эпилепсии ученые обнаружили генетический дефект в генах, кодирующих рецепторы GABA A .

В DEE и GGE был более высокий риск этих дефектов, написали они. Команда пишет, что ведущими генетическими вириантами, наблюдаемыми при разных типах эпилепсии, были: « CACNA1G EEF1A2 и GABRG2 для GGE и LG TRIM3 и GABRG2 для NAFE. »

Генетическое секвенирование значительно улучшило наше понимание связи факторов риска с эпилепсией в последние годы. Это исследование показывает, что более и менее тяжелые формы заболевания имеют сходные генетические особенности, и чем больше мы понимаем эти особенности, тем больше у нас шансов персонализировать уход, который мы предоставляем пациентам ».

Профессор Сэм Беркович, Мельбурнский университет

Он объяснил: «Уже есть планы удвоить объем исследования в следующем году для дальнейшего изучения значения генетических вариаций, связанных с эпилепсией».

        

Ссылка на журнал:

Epi25 Collaborative. (2019). Ультра-редкие генетические вариации при эпилепсии: исследование секвенирования всего экзома у 17 606 человек. https://doi.org/10.1016/j.ajhg.2019.05.020.

      

Source link

Ученые используют ИИ для распознавания паттернов рака молочной железы

Ученые используют ИИ для распознавания паттернов рака молочной железы
        

Ученые использовали искусственный интеллект для распознавания паттернов рака молочной железы – и обнаружили пять новых типов заболеваний, каждый из которых соответствовал различным индивидуальным методам лечения.

Их исследование применило искусственный интеллект и машинное обучение к последовательностям генов и молекулярным данным из опухолей молочной железы, чтобы выявить существенные различия между раками, которые ранее были объединены в один тип.

Новое исследование, проведенное группой из Института исследования рака, Лондон, обнаружило, что два типа были более склонны к иммунотерапии, чем другие, в то время как один из них был более вероятен рецидив тамоксифена.

Исследователи в настоящее время разрабатывают тесты для этих типов рака молочной железы, которые будут использоваться для отбора пациентов для различных лекарств в клинических испытаниях, с целью сделать персонализированную терапию стандартной частью лечения.

Исследователи ранее использовали ИИ таким же образом, чтобы выявить пять различных типов рака кишечника, а онкологи сейчас оценивают их применение в клинических испытаниях.

Цель состоит в том, чтобы применить алгоритм искусственного интеллекта ко многим типам рака и предоставить каждому информацию об их чувствительности к лечению, вероятных путях развития и способах борьбы с лекарственной устойчивостью.

Новое исследование, опубликованное сегодня (пятница) в журнале NPJ Рак молочной железы могло не только помочь в выборе лечения для женщин с раком молочной железы, но и выявить новые лекарственные мишени.

Институт исследования рака (ICR) – благотворительный и исследовательский институт – финансировал само исследование за счет собственных благотворительных пожертвований.

Большинство случаев рака молочной железы развиваются во внутренних клетках, которые выстилают молочные протоки и «питаются» гормонами эстрогеном или прогестероном. Они классифицируются как опухоли «просвета А» и часто имеют лучшие показатели излечения.

Тем не менее, пациенты в этих группах очень по-разному реагируют на стандартное лечение, такое как тамоксифен, или новое лечение, которое необходимо при рецидиве заболевания, такое как иммунотерапия.

Исследователи применили компьютерное программное обеспечение, обученное искусственным интеллектом, к обширному массиву данных о генетике, молекулярной и клеточной структуре первичных просветных опухолей молочной железы А, а также о выживаемости пациентов.

После обучения ИИ смог идентифицировать пять различных типов заболеваний с конкретными схемами реакции на лечение.

У женщин с раковым типом, помеченным как «воспалительный», в опухолях присутствовали иммунные клетки и высокий уровень белка PD-L1, что говорит о том, что они, вероятно, реагируют на иммунотерапию.

У другой группы пациентов были «тройные отрицательные» опухоли, которые не реагируют на стандартное гормональное лечение, но различные показатели указывают на то, что они также могут реагировать на иммунотерапию.

Пациенты с опухолями, которые содержали специфическое изменение в хромосоме 8, имели худшую выживаемость, чем другие группы, при лечении тамоксифеном и имели тенденцию к рецидиву намного раньше – через в среднем 42 месяца по сравнению с 83 месяцами у пациентов, у которых был другой тип опухоли, который содержал много стволовых клеток. Этим пациентам может быть полезно дополнительное или новое лечение для отсрочки или предотвращения позднего рецидива.

Маркеры, выявленные в этом новом исследовании, не ставят под сомнение общую классификацию рака молочной железы – но они обнаруживают дополнительные различия в текущих подразделениях заболевания, что имеет важные последствия для лечения.

Использование ИИ для понимания сложности и эволюции рака является одной из центральных стратегий, которые ICR проводит в рамках новаторской исследовательской программы по борьбе со способностью рака адаптироваться и становиться лекарственно устойчивым. ICR привлекает последние 15 миллионов фунтов стерлингов из инвестиций в 75 миллионов фунтов стерлингов в новый Центр по выявлению лекарств от рака, чтобы разместить первую в мире программу «антиэволюционной» терапии.

Руководитель исследования д-р Anguraj Sadanandam, руководитель группы по системной и точной онкологической медицине в Институте исследований рака, Лондон, сказал:

Мы находимся на пороге революции в здравоохранении, поскольку мы действительно осознаем возможности ИИ и машинного обучения.

Наше новое исследование показало, что ИИ способен распознавать паттерны рака молочной железы, которые находятся за пределами человеческого глаза, и указывать нам новые пути лечения среди тех, кто перестал отвечать на стандартные гормональные терапии. ИИ может использоваться гораздо шире, и мы думаем, что сможем применить эту технику ко всем видам рака, даже открывая новые возможности для лечения рака, которые в настоящее время не имеют успешных вариантов ».

Доктор Мэгги Чеанг, пионер в идентификации различных типов рака молочной железы и руководитель группы клинических испытаний геномного анализа в Институте исследования рака, Лондон, сказала:

Врачи использовали текущую классификацию рака молочной железы в качестве руководства для лечения в течение многих лет, но это довольно грубо, и пациенты, у которых, по-видимому, один и тот же тип заболевания, часто очень по-разному реагируют на лекарства.

Наше исследование использовало алгоритмы искусственного интеллекта для выявления паттернов рака молочной железы, которые до сих пор пропускал человеческий анализ, – и обнаружило дополнительные типы заболевания, которые очень специфически реагируют на лечение.

Среди захватывающих последствий этого исследования – его способность выбирать женщин, которые могут хорошо реагировать на иммунотерапию, даже если широкая классификация их рака предполагает, что эти методы лечения не будут работать для них.

ИИ, использованный в нашем исследовании, также может быть использован для обнаружения новых лекарств для тех, кто наиболее подвержен риску позднего рецидива, более 5 лет, что часто встречается при эстроген-связанных раках молочной железы и может вызывать у пациентов значительную тревогу ».

Помимо благотворительного финансирования ICR, эта работа была также поддержана Центром биомедицинских исследований NIHR в Институте исследований рака, Лондон, и Фондом Royal Marsden NHS Foundation.

        

Источник:

Институт исследований рака

      

Source link

Новое лечение лейкемии разработано из общего дикого цветка

Новое лечение лейкемии разработано из общего дикого цветка
        

Исследователи из Университета Бирмингема обнаружили, как превратить соединение из обычного полевого цветка под названием Пиретрум в новое лекарство от рака.

Команда нашла способ извлечь природное вещество, называемое партенолидом, из листьев растения и модифицировать его так, чтобы оно могло уничтожить клетки хронического лимфолейкоза (ХЛЛ). ХЛЛ является распространенной формой лейкемии, которая обычно поражает пожилых людей.

<img alt=" Пиретрум – это обыкновенный полевой цветок, который растет в Великобритании. 2019% 2f8% 2fshutterstock_1437469247.jpg "data-data-style =" width: 100%; "title =" Пиретрум – это обычный полевой цветок, который растет в Великобритании "class =" lazy-load-image "width =" 1000 " height = "665" /> Пол Стаут | Shutterstock

Джон Фосси из университетской школы химии говорит: «Это исследование важно не только потому, что мы показали способ производства партенолида, который мог бы сделать его гораздо более доступным для исследователей, но и потому, что мы смогли улучшать свои «лекарственные» свойства, чтобы убивать раковые клетки… Это наглядная демонстрация того, что партенолид способен прогрессировать из клумбы в клинику ».

Необходимы новые методы лечения хронического лимфолейкоза

ХЛЛ является наиболее распространенной формой лейкоза у взрослых, ежегодно в Великобритании диагностируется более 3000 человек. Клиническое течение его варьируется от стабильного, безболезненного заболевания, которое не нужно лечить, до быстро прогрессирующего заболевания, требующего немедленного вмешательства.

Частота ответов пациентов на лечение сильно зависит от генетических изменений, включая изменения, которые нарушают гены ответа на повреждение ДНК (DDR) ATM и p53. Опухоли, которые имеют или развивают дефект DDR, устойчивы к химиотерапевтическим агентам, потому что они не могут индуцировать апоптоз в ответ на повреждение ДНК, вызванное терапией. Это означает, что эти опухоли нельзя лечить с помощью обычной химиотерапии, разрушающей ДНК.

Кроме того, большинство пациентов с ХЛЛ старше 60 лет и часто имеют другие заболевания, которые противопоказаны к применению агрессивных химиотерапевтических подходов.

«Это подчеркивает необходимость разработки альтернативных, менее агрессивных методов лечения ХЛЛ», – пишут Фосси и его коллеги.

О заводе «Пиретрум»

Пиретрум – трава с сильным запахом, похожая на ромашку, которая растет на обочинах дорог, пустырях и садах в Великобритании. Обычно его продают в магазинах здоровой пищи для лечения различных заболеваний.

Как следует из названия, он был в основном использован для лечения лихорадки, но другие болезни, которые он использовал для лечения, включают псориаз, дерматит, аллергию, артрит, астму, ревматоидный артрит, зубную боль, укусы насекомых, боль в ушах, шум в ушах, тошноту , рвота, головокружение, проблемы с пищеварением, бесплодие и проблемы с менструацией и родами.

Это традиционное растительное лекарственное средство, которое восходит к древним грекам и ранним европейским травникам. В настоящее время он широко культивируется в больших регионах мира, и его значение как лекарственного средства значительно возрастает, чем больше исследователей сообщают о его терапевтическом эффекте.

Растение Пиретрум содержит широкий спектр природных веществ, но активные вещества включают один или несколько сесквитерпеновых лактонов, включая партенолид.

Противораковые свойства соединения партенолида были определены учеными несколько лет назад. Несмотря на то, что он имеется в продаже, он дорогостоящий и обладает плохими свойствами, подобными лекарственным средствам, что означает, что он не вышел за рамки фундаментальных исследований.

Создание эффективного лечения

Теперь, Фосси и его коллеги не только разработали способ получения соединения непосредственно из Пиретрум, но и модифицировали его для получения различных соединений, которые эффективны для уничтожения раковых клеток в лаборатории. Свойства, которыми обладают эти соединения, гораздо более перспективны в качестве кандидатов для применения в клинике.

Протокол команды по выращиванию, извлечению и дериватизации партенолида, полученного из Пиретрум, описан в журнале MedChemComm .

Исследователи использовали как установленные, так и модифицированные методы для получения производных партенолида путем добавления первичных или вторичных аминов к соединению. Подобные лекарственным средствам свойства этих производных были рассчитаны и затем проверены на антилейкозную активность в отношении резистентной клеточной линии MEC1 CLL.

Каскад скрининга выявил наиболее активные соединения и их свойства, что привело к идентификации нового соединения с хорошей анти-CLL-активностью и меньшим количеством недостатков, чем у некоторых основных соединений, о которых сообщалось в литературе. Соединение также работало против лекарственно-устойчивых заболеваний.

Соединение, по-видимому, убивает раковые клетки, повышая уровень активных форм кислорода (АФК). Эти нестабильные молекулы АФК уже присутствуют на повышенных уровнях в раковых клетках, но партенолид повышает эти уровни до критической точки, что приводит к гибели раковых клеток.

Кто принимал участие в исследовании?

Исследование было междисциплинарным, объединяя исследователей из Института онкологических и геномных исследований Университета, Химической школы и компаний, занимающихся поиском лекарств, Sygnature Discovery и Apconix.

Исследование было инициировано Анжело Агатхангелу (Институт рака и геномных исследований), который изучает новые способы лечения ХЛЛ.

«Существует несколько эффективных способов лечения ХЛЛ, но через некоторое время заболевание у некоторых пациентов становится устойчивым», – говорит Агатхангелу.

«Мы были заинтересованы в том, чтобы узнать больше о потенциале партенолида. Благодаря опыту коллег из Школы химии мы смогли продемонстрировать, что это соединение демонстрирует реальные перспективы и может предоставить альтернативные варианты лечения для пациентов с ХЛЛ », – заключает он.

        

Ссылка на журнал:

Li X. et al. (2019). Дериватизация партенолида для решения проблемы химиорезистентного хронического лимфолейкоза. Med Chem Comms. https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/md/c9md00297a#!divAbstract

      

Source link

Уникальная генетическая история финского народа предлагает подсказки к болезни

Уникальная генетическая история финского народа предлагает подсказки к болезни
        

Новое исследование использовало уникальную генетическую историю народа Финляндии для выявления изменений в ДНК, которые могут предрасполагать некоторых людей к болезни, независимо от того, являются ли они сами финнами. Исследование было проведено исследователями из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе в сотрудничестве с Калифорнийским университетом в Лос-Анджелесе; Университет Мичигана и другие учреждения, в том числе несколько партнеров в Финляндии.

Исследование, опубликованное 31 июля в журнале Nature выявило 26 потенциально вредных вариантов ДНК, имеющих отношение к сердечно-сосудистому и метаболическому здоровью. Например, такие вариации могут изменить пожизненный риск развития ожирения, диабета или высокого уровня холестерина. Хотя этот анализ является лишь отправной точкой для более глубокого изучения последствий этих типов ДНК для здоровья, исследование является важной вехой в демонстрации эффективности популяционного подхода к генетическим исследованиям. Из 26 выявленных вариантов ДНК 19 являются либо уникальными для финских людей, либо встречаются в Финляндии более чем в 20 раз чаще, чем в других странах Европы.

Без этой уникальной популяции – изолированной и относительно генетически сходной -; Исследователи полагают, что им потребуется упорядочить ДНК от сотен тысяч до миллионов людей, чтобы найти те же ассоциации, а не относительно управляемых 20 000 человек, проанализированных в этом исследовании.

По словам исследователей, это исследование является одним из наиболее полных исследований воздействия вариации кодирования -; Изменения ДНК, которые влияют на структуру и функцию белка; на меры сердечно-сосудистого и метаболического здоровья, усилия, значительно облегченные историей населения Финляндии.

Небольшое население людей, которые первыми заселили эту часть света -; в сочетании с относительно небольшой иммиграцией, которая добавит вариации в генофонд; подтолкнул важные генетические варианты, которые впервые существовали в популяции основателей, чтобы расширить и стать гораздо более распространенным, чем они были бы в другом месте. Теперь мы можем углубиться в данные о пациентах, которые чрезвычайно хорошо охарактеризованы через национальную систему здравоохранения Финляндии, чтобы понять, как эти генетические варианты влияют на общее состояние здоровья и риск заболеваний у людей, которые их имеют ».

Первый автор Адам Э. Лок, доктор философии, доцент медицины, Медицинский факультет Вашингтонского университета в Сент-Луисе

Финляндия является относительно изолированной страной, и с двумя основными узкими местами населения в ее истории у финских людей ДНК больше похожа друг на друга, чем у людей во многих других частях мира. Такие узкие места возникают, когда главное событие -; возможно, насильственный конфликт, болезнь или стихийное бедствие -; вызывает большое сокращение населения. Популяция, которая затем увеличивается после события, более генетически похожа, чем раньше. Эффект породил множество генетических заболеваний -; называется финским наследием болезней; это может произойти где угодно, но гораздо чаще встречается в Финляндии, чем в других европейских странах. Состояния, перечисленные в наследии болезней Финляндии, вызваны мутациями в одном гене и часто оказывают серьезное влияние на здоровье.

Хотя во многих исследованиях использовалась уникальная история финского народа для генетических открытий, это один из первых, кто всесторонне исследовал влияние редких, кодирующих вариантов ДНК; вид, который влияет на структуру и функцию белка; на общих условиях, которые обычно включают в себя более тонкие изменения в генетике, чем те, которые определяют условия финского наследия болезней.

По словам исследователей, некоторые из наиболее интересных идентифицированных вариантов ДНК связаны с изменениями уровня холестерина, различиями в уровнях аминокислот в крови; которые, в зависимости от конкретных аминокислот, могут указывать на ряд проблем со здоровьем, включая дисфункцию печени или почек; и изменения в росте и массе тела.

Локк сказал, что его работа в основном сфокусирована на данных из Финляндии, но исследователи хотели бы расширить этот тип исследования, включив в него одинаково изолированные группы людей из разных частей мира. Например, сообщества людей, живущих на таких островах, как Сардиния в Италии, Крит в Греции или Самоанские острова в южной части Тихого океана, также могут предоставлять генетически уникальные группы для изучения и, возможно, выделить некоторые различные, но универсальные аспекты здоровья человека.

        

Источник:

Вашингтонский университет в Сент-Луисе

      

Source link

Исследователи Джона Хопкинса используют нанотехнологии для восстановления неисправных мозговых цепей

Исследователи Джона Хопкинса используют нанотехнологии для восстановления неисправных мозговых цепей
        

Работая с мышиной и человеческой тканью, исследователи из Johns Hopkins Medicine сообщают о новых доказательствах того, что белок, накачиваемый из некоторых – но не всех – популяций «вспомогательных» клеток мозга, называемых астроцитами, играет специфическую роль в управлении формированием связей между нейронами, необходимыми для обучения и формирования новых воспоминаний.

Используя мышей, генетически сконструированных и выращенных с меньшим количеством таких соединений, исследователи провели эксперименты с проверкой концепции, которые показали, что они могут доставлять корректирующие белки через наночастицы, чтобы заменить недостающий белок, необходимый для «ремонта дороги» на дефектной нервной магистрали.

Поскольку такие соединительные сети теряются или повреждаются из-за нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, или определенных типов умственных недостатков, таких как болезнь Норри, исследователи говорят, что их результаты продвигают усилия по восстановлению и восстановлению сетей и потенциально могут восстановить нормальную функцию мозга.

Результаты описаны в майском выпуске Nature Neuroscience.

Мы смотрим на фундаментальную биологию того, как функционируют астроциты, но, возможно, обнаружили новую цель для однодневного вмешательства при нейродегенеративных заболеваниях с помощью новой терапии ».

Джеффри Ротштейн, доктор философии, доктор философии, Джон В. Гриффин, директор Института наук о мозге и профессор неврологии в Медицинской школе Университета Джона Хопкинса

«Хотя в мозге все астроциты выглядят одинаково, у нас было предположение, что они могут играть специализированную роль в мозге из-за региональных различий в функции мозга и из-за наблюдаемых изменений при некоторых заболеваниях», – говорит Ротштейн. «Надежда состоит в том, что обучение использованию индивидуальных различий в этих различных популяциях астроцитов может позволить нам направить развитие мозга или даже обратить вспять последствия определенных состояний мозга, и наши текущие исследования внесли эту надежду».

В мозге астроциты являются опорными клетками, которые действуют как направляющие для направления новых клеток, стимулируют химическую передачу сигналов и очищают побочные продукты метаболизма клеток мозга.

Команда Ротштейна сосредоточилась на конкретном астроцитарном белке, глутаматном транспортере-1, который, как предполагалось в предыдущих исследованиях, был утрачен из астроцитов в определенных частях мозга с нейродегенеративными заболеваниями. Подобно биологическому пылесосу, белок обычно всасывает глютамат химического «посыльного» из промежутков между нейронами после того, как сообщение отправлено в другую клетку, что необходимо для прекращения передачи и предотвращения накопления токсичных уровней глутамата.

Когда эти транспортеры глутамата исчезают из определенных частей мозга -; такие как моторная кора и спинной мозг у людей с боковым амиотрофическим склерозом (БАС) -; глутамат слишком долго болтается, посылая сообщения, которые перевозбуждают и убивают клетки.

Чтобы выяснить, как мозг решает, какие клетки нуждаются в переносчиках глутамата, Ротштейн и его коллеги сосредоточили внимание на области ДНК перед геном, которая обычно управляет включением-выключением, необходимым для производства белка. Они генетически модифицировали мышей, чтобы они светились красным цветом в каждой клетке, где активирован ген.

Обычно транспортер глутамата включен во всех астроцитах. Но, используя от 1000 до 7000-битных сегментов кода ДНК из двухпозиционного переключателя для глутамата, все клетки мозга светились красным, включая нейроны. Только когда исследователи попробовали самую большую последовательность 8,300-битного кода ДНК из этого места, исследователи начали видеть некоторые выделения в красных клетках. Все эти эритроциты были астроцитами, но только в определенных слоях коры головного мозга у мышей.

Поскольку они могли идентифицировать эти «8,3 красных астроцита», исследователи думали, что у них может быть специфическая функция, отличная от других астроцитов в мозге. Чтобы более точно выяснить, что эти 8,3 красных астроцита делают в головном мозге, исследователи использовали машину для сортировки клеток, чтобы отделить красные астроциты от неокрашенных в корковой ткани головного мозга мыши, а затем определили, какие гены были включены гораздо выше, чем обычные уровни в красном по сравнению с неокрашенными клеточными популяциями. Исследователи обнаружили, что 8,3 красных астроцита включают высокий уровень гена, который кодирует другой белок, известный как норрин.

Команда Ротштейна взяла нейроны из нормального мозга мыши, обработала их норрином и обнаружила, что в этих нейронах вырастает больше «ветвей» -; или расширения -; используется для передачи химических сообщений между клетками мозга. Затем, по словам Ротштейна, исследователи изучили мозг мышей, спроектированных так, чтобы в них отсутствовал норрин, и увидели, что у этих нейронов было меньше ветвей, чем у здоровых мышей, которые вырабатывали норрин.

В другой серии экспериментов исследовательская группа взяла код ДНК для Норрина плюс 8 300 «локационных» ДНК и собрала их в доставляемые наночастицы. Когда они вводили наночастицы норрина в мозг мышей, сконструированных без норрина, нейроны у этих мышей начали быстро расти гораздо больше ветвей, процесс, предполагающий восстановление нейронных сетей. Они повторили эти эксперименты и с человеческими нейронами.

Ротштейн отмечает, что мутации в белке Норрина, которые снижают уровни белка у людей, вызывают болезнь Норри -; редкое генетическое заболевание, которое может привести к слепоте у младенцев и умственной отсталости. Поскольку исследователи смогли вырастить новые ветви для общения, они полагают, что однажды можно будет использовать Норрин для лечения некоторых видов умственных расстройств, таких как болезнь Норри.

На следующих шагах исследователи выясняют, может ли Норрин восстанавливать связи в мозге животных моделей с нейродегенеративными заболеваниями, и в рамках подготовки к потенциальному успеху Миллер и Ротштейн подали патент на Норрин.

        
      

Source link

Сигаретный дым может сделать бактерию MRSA более устойчивой к антибиотикам

Вейперы развивают связанную с раком дерегуляцию генов у курильщиков сигарет
        

Сигаретный дым может сделать бактериальные штаммы MRSA более устойчивыми к антибиотикам, показали новые исследования Университета Бата.

Кроме того, от воздействия сигаретного дыма могут образовываться некоторые штаммы Staphylococcus aureus – микроб, присутствующий в 30-60% населения планеты и ответственный за многие заболевания, некоторые со смертельным исходом – более инвазивные и стойкие, хотя эффект не универсален для всех протестированных штаммов.

Исследователи полагают, что стресс от сигаретного дыма вызывает S. aureus вызывает экстренную реакцию «SOS», которая увеличивает скорость мутации в микробной ДНК, в результате чего устойчивые и устойчивые варианты лучше сопротивляются антибиотикам.

Предыдущие исследования связывали повышенную восприимчивость курильщиков к инфекциям с вредным воздействием дыма на нашу иммунную систему, но это исследование показывает, что оно также может изменять ДНК и характеристики патогенных микробов.

В серии лабораторных экспериментов исследователи из Бата, работая с коллегами из Имперского колледжа Лондона, Оксфордского университета и Института исследований немцев Триаса и Пухоля, Автономного университета Барселоны и CIBER Enfermedades Respiratorias, Испания, выявили шесть эталонные штаммы самого важного «супербуга», устойчивого к метициллину S. aureus (MRSA) клонирует в сигаретный дым.

Штаммы, как было известно, вызывали состояния от кожных инфекций до пневмонии и эндокардита и были выбраны по их клинической значимости и генетическому разнообразию. Хотя не все реагировали на сигаретный дым одинаково, некоторые, включая тех, которые, как известно, вызывают инвазивные инфекции, продемонстрировали повышенную устойчивость к антибиотику рифампицину и повышенную инвазивность и стойкость. Устойчивость к другим антибиотикам также может быть затронута.

Исследование связывает эти изменения с появлением малых колониальных вариантов (СКВ) – выносливых субпопуляций, которые адаптированы к суровым условиям. В предыдущих исследованиях SCV были связаны с хроническими инфекциями у курильщиков.

Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports .

Ведущий автор д-р Майсем Лаабей из факультета биологии и биохимии Университета Бата сказал:

Мы ожидали, что некоторые эффекты, но мы не ожидали, что дым повлияет на лекарственную устойчивость в такой степени. Мы признаем, что воздействие в лаборатории в течение длительного времени отличается от вдыхаемого дыма, но кажется разумным предположить, основываясь на наших исследованиях и других, что стрессовые условия, вызванные курением, вызывают реакции в микробных клетках, приводящие к адаптации к суровым условиям, с чистый эффект увеличения вирулентности и / или потенциала для инфекции.

Курение является основной причиной предотвратимой смертности во всем мире, и в сигаретном дыме содержится более 4800 соединений.

Мы хотели изучить S. aureus потому что это так часто встречается у людей и может вызывать целый ряд заболеваний, поэтому мы хотели посмотреть, что произошло, когда мы подвергали его воздействию дыма.

Эти варианты для малых колоний отличаются высокой адгезией, инвазивностью и стойкостью. Они могут долго сидеть без дела, их трудно выгнать, и они связаны с хроническими инфекциями. Мы надеемся, что наша работа дает еще одну причину, по которой люди не курят, а нынешние курильщики бросают курить ».

Ученые теперь заинтересованы в изучении того, как загрязнение воздуха от выхлопных газов дизеля и других источников может влиять на микробы в наших носовых проходах, так как многие из загрязняющих веществ такие же, как и в сигаретном дыме.

        

Источник:

Ссылка на журнал:

Lacoma, A. и др. . (2019) Воздействие сигаретного дыма перенаправляет Staphylococcus aureus на профиль вирулентности, связанный с персистирующей инфекцией. Научные отчеты . doi.org/10.1038/s41598-019-47258-6.

      

Source link