Последние достижения в биомедицине

Представляем вам данные о последних достижениях в области генной инженерии и других методах биомедицины.
Стволовые клетки против инфаркта миокарда

Ученые уже много лет работают над использованием стволовых клеток для регенерации различных органов. В частности, они пытаются превращать их в сердечную ткань, способную заменить участки, претерпевшие омертвение в результате инфаркта.

Несмотря на отдельные интересные результаты, в целом эти усилия пока не увенчались реальными достижениями. Чтобы стволовые клетки стали надежным инструментом кардиологии, их надо заставить гарантированно давать начало именно тканям сердечной мышцы и обеспечить надежное выживание этих тканей после пересадки больному. Пока что ни одну из этих задач не удалось осуществить.

Недавно исследователи университета штата Вашингтон в Сиэттле вместе с сотрудниками калифорнийской биотехнологической фирмы Geron Corporation значительно продвинулись на пути к разрешению этих проблем.

Они размножили культуру эмбриональных стволовых клеток человека на питательной среде, которая содержала два специально подобранных белка, влияющих на направление дифференциации этих клеток. Благодаря присутствию этих протеинов, так называемых факторов роста, свыше 80% процентов стволовых клеток дали начало кардиомиоцитам, специализированны клеткам сердечной мышцы. Это очень серьезное достижение, поскольку до сих пор выход кардиомиоцитов не превышал одного процента.

Полученные кардиомиоциты ученые подсадили непосредственно в сердца крыс, у которых четырьмя днями ранее был искусственно вызван инфаркт миокарда. Однако предварительно эти клетки были смешаны с несколькими веществами, облегчающими интеграцию новой ткани и защищающими ее от преждевременной смерти.

Использование такого коктейля привело практически к стопроцентному приживлению трансплантата и заметно улучшило работу сердечной мышцы больных животных. Когда ученые в контрольных опытах подсадили послеинфарктным крысам одни лишь кардиомиоциты без защитных добавок, степень приживляемости не превысила 18 процентов.

Добившись успеха в опытах на крысах, исследователи планируют начать серию аналогичных экспериментов на более крупных животных, например, свиньях и овцах. Если эти опыты закончатся столь же благополучно, ученые через пару лет смогут приступить к начальному этапу клинических испытаний своего метода.


Генная инженерия против деменции

Гарвардские исследователи успешно опробовали в лаборатории еще один экспериментальный метод лечения болезни Альцгеймера. Эти исследования возглавил профессор невропатологии Деннис Селко, один из крупнейших американских специалистов по нейродегенеративным заболевании.

Селко и его ассистенты работали с мышами, которые несли человеческий ген, создающий предрасположенность к дегенерации мозга. Включение этого гена приводит к усиленному образованию бета-амилоидных белков, которые откладываются на поверхности нейронов и вызывают их отмирание. Принято считать, что отложения этих токсичных белков разрушают головной мозг людей, страдающих болезнью Альцгеймера.

Когда некоторые участки мозга подопытных мышей покрылись амилоидными бляшками, экспериментаторы приступили к лечению. Оно состояло в том, что животным непосредственно в мозг ввели генноинженерные клетки, обладавшие целебным действием. В качестве сырья для их получения ученые использовали фибробласты, клетки соединительной ткани.

Донорами этих клеток послужили те же самые мыши, которым их затем имплантировали. Это позволило избежать реакции отторжения, которая возникла бы при подсадке чужой ткани. В хромосомы мышиных фибробластов ученые ввели ген фермента неприлизина, разрушающего молекулы бета-амилоидов. Такая терапия привела к резкому сокращению плотности амилоидных бляшек.


Антифермент против увеита

Офтальмологи из Техасского университета успешно опробовали на животных экспериментальный метод лечения воспалений сосудистой оболочки глаза. Такие воспаления называются увеитом. Они могут распространяться на всю глазную оболочку или на отдельные ее части, например, радужку. Увеит считается весьма опасным заболеванием. Он способен быстро прогрессировать и приводить к таким тяжелым осложнениям, как глаукома и отслоение сетчатки.

У увеита нет единой причины. Иногда его вызывают болезнетворные бактерии или паразиты, которые подавляются антибиотиками. Однако он может возникать и как следствие заболеваний, вызванных сбоями в работе иммунной системы, например, волчанки и ревматоидного артрита.

В таких случаях больным обычно помогают только антивоспалительные стероидные препараты. Однако эти лекарства вызывают серьезные осложнения, особенно при длительном использовании. Поэтому специалисты по глазным болезням уже давно ищут новые способы борьбы с этой опасной болезнью.

Техасские ученые решили разорвать цепочку молекулярных сигналов, которые дают команды на развитие увеита. В них участвует фермент альдозоредуктаза, который превращает глюкозу в многоатомные спирты. Такие спирты опасны и сами по себе, поскольку они могут накапливаться в глазном хрусталике и вызывать его помутнение. Исследователи искусственно вызывали увеит у крыс, а затем вводили им экспериментальный препарат зополрестат, подавляющий активность альдозоредуктазы. Они обнаружили, что такое лечение может быстро приводить к прекращению увеита.

Руководитель этих исследований профессор Сатиш Сривастава пока не планирует клинические испытания этого метода, однако считает, что они уже не за горами. Если эффективность новой терапии будет доказана, увеит можно будет излечивать с помощью глазных капель, содержащих зополрестат или другие вещества, нейтрализующие альдозоредуктазу.


Спасительный лейцин

Американские ученые опробовали на животных еще один экспериментальный метод борьбы с ожирением. Кристофер Линч и его коллеги сконструировали генноинженерных мышей, которые постоянно переедают и при этом не только не толстеют, но даже отличаются несколько сниженным весом. Эти животные постоянно производит и разрушают белки, которые вовсе не нужны для их жизнедеятельности. Такие циклы бесполезных химических превращений поглощают энергию избыточных пищевых калорий, которая поэтому не идет на формирование жировых запасов.

Подопытные мыши отличаются от нормальных лишь тем, что у них отсутствует ген, работа которого приводит к очистке крови от аминокислоты лейцина. Это вещество совершенно необходимо и животным, и растениям, поскольку оно входит в состав почти всех белков. Однако избыточный лейцин запускает в организме мышей цепочки биохимических процессов, которые как раз и приводят к синтезу и утилизации ненужных протеинов.

Физиологи уже давно подозревали, что организм может бороться с угрозой тучности, постоянно производя и уничтожая бесполезные протеины. Существует даже гипотеза, что способность некоторых людей есть в свое удовольствие и не толстеть может объясняться как раз тем, что природа наградила их этой способностью. Однако до сих пор еще никому не удавалось экспериментально доказать, что такие белковые превращения существуют не только в теории.

В последние годы в литературе появлялись сообщения, что прием препаратов лейцина может способствовать похудению. Исследования Линча и его коллег показывают, что для этого имеются физиологические основания. Конечно, никто не считает, что людей можно излечивать от ожирения с помощью генетических операций.

Однако не исключено, что фармакологам удастся создать препарат, который будет блокировать работу фермента, расщепляющего лейцин. Но до этого ученым предстоит убедиться, что манипуляции с этой аминокислотой полностью безвредны и помогают не только мышам, но и человеку. Судя по всему, на это потребуется не один год. А пока что лучше сохранять нормальный вес с помощью разумного питания и физических упражнений. Так оно надежней.


Пленка из сердечных клеток

Исследователи Гарвардского университета вырастили тонкие пленки из клеток сердечной мышцы, которые во многом ведут себя подобно настоящим мышечным волокнам. Многие научные коллективы уже давно работают над созданием искусственных тканей, которые можно было бы использовать в качестве имплантата для операций на сердце. Адам Фейнберг и его коллеги придумали новый способ для достижения этой цели.

В качестве подложки они использовали широко известный силиконовый полимер, полидиметилсилоксан. На его поверхность были нанесены тонкие полоски сложного белка фибронектина, который хорошо склеивает многие биомолекулы. Под конец ученые поместили на поверхность полимера культуру живых клеток сердечной мышцы крыс.

Экспериментаторы рассчитывали, что эти клетки в ходе деления будут соединяться друг с другом вдоль фибронектиновых линий. Эти ожидания оправдались. Размножившиеся сердечные клетки в самом деле образовали на поверхности пластика прочные пленки, которые способны сокращаться подобно настоящим мышечным волокнам. Такие сокращения могут быть спонтанными, но также могут стимулироваться электрическими импульсами. Гарвардские исследователи надеются, что такие пленки смогут стать материалом для сердечных заплаток.


Малярийный сахар

Американские микробиологи получили важную информацию о жизненном цикле возбудителя малярии. Эту болезнь вызывают паразитические одноклеточные организмы, малярийные плазмодии. Однако здоровый человек не может заразиться малярией при физическом контакте с больным или его вещами. Возбудителя малярии переносят самки кровососущих насекомых, в основном комара-анофелеса.

Всасывая кровь больного, они поглощают эритроциты, содержащие половые клетки плазмодия, гаметоциты. В кишечнике комара эти клетки выходят на свободу, сливаются и прикрепляются к его стенке. Затем споры плазмодия претерпевают ряд изменений и в конечном счете попадают в слюнные железы насекомого. Инфицированные комары в свою очередь заражают человека.

Теперь к этим давно известным фактам из жизни плазмодия прибавилась новая информация. Сотрудники Института по изучению малярии при университете им. Джонса Хопкинса выявили вещество, с помощью которого его споры прикрепляются к клеткам, выстилающим внутренность комариного кишечника. Им оказался сульфат хондроитина, сложный углевод из группы мукополисахаридов. В его отсутствие споры так и остаются внутри пищеварительного тракта комара и не попадают в слюнные железы.

Конечно, экспериментаторы не могли заставить обычного анофелеса снизить выработку сульфата хондроитина. Однако они сконструировали генноинженерную версию этого насекомого, в организме которого был подавлен синтез фермента, участвующего в производстве этого сахара. Такие комары практически не могли служить переносчиками плазмодия, поскольку его споры лишь изредка прикреплялись к стенкам их кишечника. Не исключено, что открытие профессора Марсело Джейкобс-Лорена и его коллег поможет в борьбе с малярией.
Кроме того...
Изобретение жевательной резинки
В наше время жевательная резинка – это часть повседневной жизни очень большого количества людей, хотя этот продукт был придуман лишь немногим...
Уникальный танцующий попугай
Это просто "отвал башки"! По-другому и не сказать...
Ученые обнаружили две сверхновые звезды в одной галактике
Телескоп, расположенный на спутнике NASA Swift,...
  • Текущие обсуждения статей
Бионическая рука-протез
Телепортация - фантастика или реальность?
Ученые вывели формулу удачи
Смех не лечит раковых больных
Приливы и отливы вызывают сейсмические колебания
Нью-Йорк и Лос-Анджелес уйдут под воду к 2015-му году
Посмотреть весь форум

  • поиск статей на сайте
Введите фразу, слово или часть слова
Темы этого номера
Золотые наностержни расстреливают опухоль
Золотые наностержни расстреливают опухоль Золотые наностержни расстреливают опухоль
Золотые наностержни при слабом нагреве могут «вспучить» мембрану клетки опухоли, запустив тем самым механизм ее самоуничтожения
"Химическая память" молекул
"Химическая память" молекул "Химическая память" молекул
Ученые обнаружили, что молекулы и клетки могут "помнить", с какими веществами и как они взаимодействовали. "Память" молекул влияет на их дальнейшее поведение, сообщает Технологический институт Джорджии (ТИД), США
Клей, способный клеить буквально все
Клей, способный клеить буквально все Клей, способный клеить буквально все
Университет Норсвестерн Northwestern University сообщил о создании нового типа клея, который способен клеить буквально все. В том числе и один из самых "скользких" материалов мира - тефлон
Последние достижения в биомедицине
Последние достижения в биомедицине Последние достижения в биомедицине
Представляем вам данные о последних достижениях в области генной инженерии и других методах биомедицины
Карманные суперкомпьютеры
Карманные суперкомпьютеры Карманные суперкомпьютеры
Профессор Эдинбургского университета (Шотландия) Майкл Зайсер полагает, что при сохранении текущих темпов развития отрасли информационных технологий суперкомпьютеры, помещающиеся на ладони
Очки с виртуальным экраном
Очки с виртуальным экраном Очки с виртуальным экраном
Солнцезащитные очки Informance, разработанные для профессиональных атлетов
"Пожиратель машин" выставлен на аукцион
"Пожиратель машин" выставлен на аукцион "Пожиратель машин" выставлен на аукцион
На автомобильном аукционе в Скоттсдейле (штат Аризона) выставлен необычный лот 1989 года выпуска. Это Robosaurus – похожий на тиранозавра огромный робот
Гибрид мобильника и Skype-телефона
Гибрид мобильника и Skype-телефона Гибрид мобильника и Skype-телефона
Компания Skype совместно с оператором мобильной связи 3 начинает продажи гибридного телефонного аппарата Skypephone, позволяющего совершать звонки через сети сотовой связи, а также сеть IP-телефонии Skype
Какие секреты скрывает NASA?
Какие секреты скрывает NASA? Какие секреты скрывает NASA?
Бывшие сотрудники американского космического агентства NASA Ричард Хоугленд (Richard C. Hoagland) и Кен Джонстон (Ken Johnston) обнародовали секретные данные
Пересмотрена конструкция суборбитального челнока Rocketplane XP
Пересмотрена конструкция суборбитального челнока Rocketplane XP Пересмотрена конструкция суборбитального челнока Rocketplane XP
Американская компания Rocketplane в лице своей дочерней фирмы Rocketplane Global пересмотрела дизайн собственного суборбитального туристического челнока, развиваемого с 2004 года
Темной материи, возможно, не существует
Темной материи, возможно, не существует Темной материи, возможно, не существует
Астрономы из Университета штата Аризона (University of Arizona), США, наблюдали столкновение двух групп галактик в Пулевидном скоплении (Bullet Cluster), отстоящем от Земли на 3 миллиарда световых лет
Самая массивная из ранее найденных звездных черных дыр
Самая массивная из ранее найденных звездных черных дыр Самая массивная из ранее найденных звездных черных дыр
Астрономы обнаружили черную дыру, масса которой превышает солнечную в 24-33 раза. По словам физиков, в теории такой массивный объект с такой высокой плотностью невозможен, однако он существует
Викинги носили алые шелка и блестки
Викинги носили алые шелка и блестки Викинги носили алые шелка и блестки
Викинги на самом деле одевались намного ярче, чем считается, сообщает РИА "Новости" со ссылкой на интервью археолога Анники Ларссон (Annika Larsson) из Уппсальского университета (Upssala University), Швеция
Имплантат узнаёт и отбирает клетки из кровотока
Имплантат узнаёт и отбирает клетки из кровотока Имплантат узнаёт и отбирает клетки из кровотока
Представьте себе маленькое терапевтическое устройство, помещённое в кровоток, которое отбирает из него определённые клетки и накапливает их или просто передаёт им некий биохимический сигнал. Неужели опять нанобот? Нет
Микроворсинки необходимы для полноценного осязания
Микроворсинки необходимы для полноценного осязания Микроворсинки необходимы для полноценного осязания
Микроворсинки, покрывающие поверхность некоторых типов клеток, выполняют неизвестную ранее функцию – они участвуют в формировании чувства осязания
Тело: формула совершенства
Тело: формула совершенства Тело: формула совершенства
Кажется, что звезды современного спорта могут почти все. Существует ли предел физических возможностей человека? Мы расскажем о том, как люди становятся суперменами большого спорта
Картина гибели динозавров получила существенное уточнение
Картина гибели динозавров получила существенное уточнение Картина гибели динозавров получила существенное уточнение
Деканская трапповая провинция (Deccan Traps) на плато Декан в Индии — и есть то самое "дымящееся дуло", остывшее оружие, которое некогда погубило динозавров
Ученики Макиавелли: человек и макака
Ученики Макиавелли: человек и макака Ученики Макиавелли: человек и макака
Дарио Местрипьери (Dario Maestripieri), профессор Университета Чикаго (University of Chicago)
Фотосинтез "дерева без листьев"
Фотосинтез "дерева без листьев" Фотосинтез "дерева без листьев"
Разгадана загадка "колон из Гильбоа", "загадочных стелл" или "деревьев без листьев" -- странных девонских окаменелостей, столбообразных стволов без листьев. Понимание того, как фотосинтезировали эти растения
Пульт дистанционного управления
Пульт дистанционного управления Пульт дистанционного управления
Именно эта коробка с кнопками кардинально изменила жизнь человечества, сделав нас ленивее и аморфнее
Топ-14 самых дорогих вещей из мира техники и гаджетов
Топ-14 самых дорогих вещей из мира техники и гаджетов Топ-14 самых дорогих вещей из мира техники и гаджетов
Предлагаем вашему вниманию интересный Топ-14 самых дорогих вещей из мира техники и гаджетов. Кто бы мог подумать

 
  • Главные темы / архив
№082текущий номер Технологии
Биоклиматическое здание
    

    

    

    

    

 
  • Человек
  • Тело: формула совершенстваТело: формула совершенства
    Кажется, что звезды современного спорта могут почти все. Существует ли предел физических возможностей человека? Мы расскажем о том, как люди становятся суперменами большого спорта
  • Викинги носили алые шелка и блесткиВикинги носили алые шелка и блестки
    Викинги на самом деле одевались намного ярче, чем считается, сообщает РИА "Новости" со ссылкой на интервью археолога Анники Ларссон (Annika Larsson) из Уппсальского университета (Upssala University), Швеция
  • Имплантат узнаёт и отбирает клетки из кровотокаИмплантат узнаёт и отбирает клетки из кровотока
    Представьте себе маленькое терапевтическое устройство, помещённое в кровоток, которое отбирает из него определённые клетки и накапливает их или просто передаёт им некий биохимический сигнал. Неужели опять нанобот? Нет
  • Микроворсинки необходимы для полноценного осязанияМикроворсинки необходимы для полноценного осязания
    Микроворсинки, покрывающие поверхность некоторых типов клеток, выполняют неизвестную ранее функцию – они участвуют в формировании чувства осязания
  • Планета Земля
  • История изобретений
  • Чёрный ящик
  • Воля случая
  • Технологии
  • Последние достижения в биомедицинеПоследние достижения в биомедицине
    Представляем вам данные о последних достижениях в области генной инженерии и других методах биомедицины
  • Клей, способный клеить буквально всеКлей, способный клеить буквально все
    Университет Норсвестерн Northwestern University сообщил о создании нового типа клея, который способен клеить буквально все. В том числе и один из самых "скользких" материалов мира - тефлон
  • "Химическая память" молекул"Химическая память" молекул
    Ученые обнаружили, что молекулы и клетки могут "помнить", с какими веществами и как они взаимодействовали. "Память" молекул влияет на их дальнейшее поведение, сообщает Технологический институт Джорджии (ТИД), США
  • Золотые наностержни расстреливают опухольЗолотые наностержни расстреливают опухоль
    Золотые наностержни при слабом нагреве могут «вспучить» мембрану клетки опухоли, запустив тем самым механизм ее самоуничтожения
  • Техника
  • Карманные суперкомпьютерыКарманные суперкомпьютеры
    Профессор Эдинбургского университета (Шотландия) Майкл Зайсер полагает, что при сохранении текущих темпов развития отрасли информационных технологий суперкомпьютеры, помещающиеся на ладони
  • Гибрид мобильника и Skype-телефонаГибрид мобильника и Skype-телефона
    Компания Skype совместно с оператором мобильной связи 3 начинает продажи гибридного телефонного аппарата Skypephone, позволяющего совершать звонки через сети сотовой связи, а также сеть IP-телефонии Skype
  • Очки с виртуальным экраномОчки с виртуальным экраном
    Солнцезащитные очки Informance, разработанные для профессиональных атлетов
  • "Пожиратель машин" выставлен на аукцион"Пожиратель машин" выставлен на аукцион
    На автомобильном аукционе в Скоттсдейле (штат Аризона) выставлен необычный лот 1989 года выпуска. Это Robosaurus – похожий на тиранозавра огромный робот
  • Космос
056