Cas9-нуклеаза разрезает ДНК в помеченных с помощью РНК участках на границе экзона 23, после чего он удаляется, а разрыв сшивается.
Сразу три группы исследователей независимо друг от друга сообщили об успехах в лечении генетических заболеваний с помощью метода редактирования генома CRISPR. Точечно «исправляя» гены, мутации в которых ведут к тяжелым нарушениям развития мышечной ткани, авторы частично восстановили ее функциональность у взрослых мышей, страдавших от миодистрофии. Результаты работ публикует журнал Science, кратко о нем можно прочитать в пресс-релизе американского Университета Дьюка.
Миодистрофия Дюшенна (DMD) — генетическое заболевание, которое развивается примерно у одного из 5000 детей. Вызывается оно делецией одного или нескольких экзонов в гене, кодирующем белок дистрофин. Это приводит к сдвигу рамки считывания в гене и образованию полностью нефункционального белка, который в норме необходим для поддержания целостности мембран мышечных клеток. Ген расположен на Х-хромосоме, поэтому у мальчиков, имеющих лишь одну его копию, DMD развивается чаще. К 10-летнему возрасту больные, как правило, уже прикованы к коляске, и редко кто их них проживает дольше 20-30 лет.
Лишь несколько месяцев назад группе профессора Университета Дьюка Чарльза Гершбаха (Charles Gersbach) удалось успешно скорректировать опасную мутацию in vitro, в линии «больных» клеток. Теперь же ученые использовали CRISPR-технологии для «исправления» нарушений в целом взрослом организме. Чтобы вернуть рамку считывания гена в нужное положение, авторы удалили дополнительно один из его экзонов (23). Необходимые белки были доставлены в мышечные клетки с помощью модифицированного аденоассоциированного вируса AAV8. Делеция экзона 23 успешно прошла примерно в 2 процентах клеток и позволила лабораторным животным синтезировать функциональный дистрофин в количестве примерно 8 процентов от нормы (при этом уже 4 процента достаточно для снятия наиболее опасных симптомов DMD).
Параллельно этому проблемой занималась и группа профессора Мичиганского университета Дуншеня Дуаня (Dongsheng Duan). Для начала авторы подтвердили эффективность CRISPR-системы на яйцеклетках и сперматозоидах мышей, имевших связанные с DMD мутации – и весьма успешно: 80 процентов мышат, появившихся из отредактированных половых клеток, не имели наиболее тяжелых форм DMD. Затем метод был опробован на больных животных несколько дней после рождения. Для таргетированной доставки CRISPR-системы в мышечные клетки взрослой мыши авторы также использовали аденоассоциированный вирус (AAV9), задачей также была дополнительная делеция экзона 23. Проверяя эффективность доставки, авторы делали подопытным животным инъекции либо непосредственно в мышцы, либо в глазное дно, показав, что лучше метод действует при прямой инъекции в мускулы.
Третья работа проведена командой одного из пионеров CRISPR-технологий Фэн Чзаня (Feng Zhang). Группа применила все тот же подход с использованием вируса ААV9 и целевой делецией экзона 23, получив столь же обнадеживающие результаты. Однако параллельно этому ученые постарались отследить действие введенной в организм CRISPR-системы на клетки, далекие от места инъекции. С помощью флуоресцентных маркеров они показали, что у некоторых из них экспрессия нормального дистрофина восстанавливалась – и делают вывод о перспективности системы AAV-CRISPR для лечения генетических заболеваний у взрослого организма in vivo.
Крупнейший мировой разработчик и производитель оборудования для секвенирования ДНК — американская компания Illumina — объявил о создании дочерней фирмы с целью разработки доступного универсального анализа крови для раннего выявления рака. Проект получил название Grail («Грааль»), пишет MIT Technology Review.
В основе анализа будет лежать так называемая «жидкая биопсия» — выявление в крови циркулирующих фрагментов ДНК раковых клеток, которые появляются еще до развития симптомов заболевания. Идея подобного исследования не нова, однако о ее практической реализации речь зашла только в конце 2014 года, когда разработки Illumina позволили существенно повысить скорость и снизить цену секвенирования ДНК.
По словам исполнительного директора Illumina Джея Флэтли (Jay Flatley), для разработки анализа Grail вложит миллионы долларов в клинические испытания с участием 30 тысяч человек. Эти испытания должны подтвердить возможность методики точно выявлять опухоли на ранних стадиях и ее преимущества перед существующими способами диагностики. По оценкам разработчиков, общий объем секвенирования ДНК для исследований будет эквивалентен высококачественной расшифровке генома 400 тысяч человек.
Флэтли заявил, что конечной целью проекта Grail является разработка универсального анализа, позволяющего выявить большинство известных видов рака по одному образцу крови, однако первыми на рынок должны выйти скрининговые тесты на опухоли легких и груди. Предполагается, что это произойдет в 2019 году. Стоимость одного анализа не должна будет превышать 1000 долларов; выполнять их планируется на базе медицинских учреждений или в сети диагностических центров.
Для создания новой компании Illumina удалось привлечь более 100 миллионов долларов. Соинвесторами стартапа стали Билл Гейтс, Arch Venture Partners, Sutter Hill Ventures и венчурный фонд создателя Amazon Джеффа Безоса Bezos Expeditions.
В 2014 году Illumina представила комплекс из 10 секвенаторов HiSeq X Ten, который должен позволить проводить крупномасштабное секвенирование полного генома человека по цене 1000 долларов за геном. По заявлению компании, 40 таких комплексов смогут за год расшифровать больше генетической информации, чем за всю предыдущую историю секвенирования. К январю 2014 года Illumina владела 70 процентами рынка секвенаторов генома. С помощью ее оборудования получено более чем 90 процентов всех данных расшифровки ДНК.
Обнаруживая проблему, белок может «включить» до 200 генов, «ремонтирующих» клетки
Ученые из университета штата Орегон выяснили, что белок Nrf2, угнетаемый молекулами микроРНК-146а, несет ответственность за «поломку» в генетической связи, вызывающую синдромы, связанные со старением в человеческом организме.
Как пишет «Синьхуа», белок Nrf2 традиционно играет решающую роль в восстановлении тканей и защиты от злокачественных новообразований. В исследовании специалистов Орегонского университета, опубликованном в журнале Free Radical Biology and Medicine, ученые описывают этот белок одновременно как «монитор» и «передатчик». Он следит за метаболическими проблемами в организме, реагируя на токсины, окислительный стресс и прочее. Обнаруживая проблему, белок может «включить» до 200 генов, «ремонтирующих» клетки.
С возрастом активность Nrf2 снижается. По оценке ученых, у пожилых лабораторных животных его уровень на 30–40% ниже, чем у их молодых собратьев. И ответственны за это снижение молекулы микроРНК-146а.
Эти молекулы достаточно известны и выполняют в организме важную функцию, схожую с той, за которую отвечает Nrf2. К примеру, они активируют воспалительный процесс, препятствуя распространению инфекции и способствуя заживлению. И уровень их с возрастом, наоборот, повышается. «С возрастом молекула перестает работать должным образом, уменьшая уровень Nrf2 в организме. То есть действие микроРНК-146а идет уже не на пользу, а во вред», – пояснили ученые. В частности, в результате такого сбоя у людей развиваются различные хронические воспалительные процессы, ведущие к заболеваниям сердца, онкологии и прочим недугам. Чтобы предотвратить это, ученым предстоит выяснить, как можно сохранить баланс между Nrf2 и микроРНК-146а.
Принято считать, что число бактериальных клеток, составляющих микрофлору нашего тела, вдесятеро превышает число собственных клеток организма. Однако новое исследование группы биологов из Израиля и Канады опровергает это популярное утверждение: микробных клеток в нас лишь немногим больше, чем человеческих, а после дефекации их может становиться даже меньше. Результаты новой работы проходят рецензирование, однако предварительно статья обнародована сервисом препринтов bioRxiv.
Авторы публикации отмечают, что «каноническое» отношение между числом клеток человеческой микрофлоры и самого организма 10:1 появилось уже более 40 лет назад. В 1972 г. такую оценку дал Томас Лаки (Thomas Luckey), указавший, что в одном только желудочно-кишечном тракте должно обитать около 100 триллионов бактерий. Последующие цифры так или иначе отталкиваются от расчетов Лаки, и сегодня считается общеизвестным, что наш организм состоит из порядка 10 триллионов эукариотических клеток и содержит на порядок больше прокариотических «жителей». Однако в последние годы эти цифры стали подвергаться сомнению со стороны некоторых специалистов.
Рассмотрев современные данные по количеству клеток человеческого тела и его микрофлоры, профессор израильского Университета Вайцмана Рон Мило (Ron Milo) и его коллеги решили, что этот скепсис более чем обоснован. Авторы пришли к выводу, что средний человек (вес 70 килограм, рост 170 сантиметров, возраст от 20 до 30 лет) должен содержать примерно 30 триллионов собственных и 39 триллионов бактериальных клеток. Соотношение получается совершенно иным, примерно 1,3:1. Эти цифры довольно приблизительны, и у разных людей могут отличаться на величину до 52 процентов, – но, все же, не на порядки. Более того, сомнительное численное преимущество бактерий в нашем организме легко теряется.
Еще Томас Лаки оценивал их количество по содержанию микробных клеток в фекалиях (100 миллиардов на грамм). Однако такая высокая концентрация бактерий имеется лишь в прямой кишке, заселенном плотнее других. И если Лаки умножал эту цифру на общий объем ЖКТ, то, по мнению Рона Мило и его коллег, она может быть применима лишь к прямой кишке, имеющей куда меньший объем. В результате количество микробов оказывается не столь большим, а при каждой дефекации их может выводиться так много, что баланс сил временно поменяется в пользу эукариотических клеток организма.
Как пишут авторы, среди собственных клеток абсолютное лидерство по количеству занимают мелкие многочисленные эритроциты и их гематопоэтические предшественники, на которые приходится около 24,9 трлн (84 процента) клеток нашего тела. Приводятся и данные по содержанию в нем бактерий. На миллилитр объема прямой кишки их содержится 10 по количеству, слюны – 100 миллиардов, тонкого кишечника – от 1 тысяч до 100 миллионов, в зависимости от отдела. Исключительно «густонаселен» зубной налет, однако объем этого вещества совсем невелик. Кроме того, на каждом квадратном сантиметре кожи обитают менее 10 миллионов бактерий.
В итоге по численности в микрофлоре нашего тела доминируют бактерии прямой кишки (по оценкам Мило и коллег, 100 триллионов на литр при объеме 0,4 литра), а в самом организме – эритроциты крови (5 триллионов на литр при объеме 5 литров). Это и дает отношение 1,3:1 – куда более умеренное, чем считалось до сих пор.
22 американских штата сейчас на первом месте по количеству смертей от злокачественных опухолей
В соответствии с последними статистическими данными, рак возглавил топ смертельных болезней в 22 американских штатах, став «убийцей номер один» в стране.
Как сообщает Associated Press, в соответствии с новыми данными, обнародованными статистической службой правительства США, количество смертей от сердечных недугов в стране, ранее лидировавшее в «черном списке», снизилось, уступив место раку. Соответствующую информацию Американское онкологическое общество обнародовало в минувший четверг. Однако, дело даже не в росте онкологии. Если число заболеваний раком с 1991 года (пик) снизилось на 23%, в первую очередь за счет борьбы с курением и профилактики, то количество смертей от сердечно-сосудистых заболеваний снизилось на 46%.
По данным статистики, 22 американских штата сейчас на первом месте по количеству смертей от злокачественных опухолей. Это Аляска, Аризона, Калифорния, Колорадо, Делавэр, Айдахо, Канзас, Кентукки, Мэн, Массачусетс, Миннесота, Монтана, Небраска, Нью-Гемпшир, Нью-Мексико, Северная Каролина, Орегон, Вермонт, Вирджиния, Вашингтон, Западная Вирджиния и Висконсин. Кроме того, рак признан лидирующей причиной смерти у определенных групп жителей США: латиноамериканцев, азиатов и взрослых людей в возрасте от 40 до 79 лет. По прогнозам онкологов, в текущем году в США число новых случаев заболевания раком составит 1,7 млн, а количество смертей от него – около 600 тыс.
Авторы: Antoine Roux, Chunlian Zhang, Jonathan Paw, José Zavala-Solorio, Twaritha Vijay, Ganesh Kolumam, Cynthia Kenyon, Jacob C. Kimmel
Аннотация
Сообщалось, что временная индукция...
Авторы: Александр Трапп, Чаба Керепеси, Вадим Николаевич Гладышев
Аннотация
Метилирование ДНК определенного набора динуклеотидов CpG стало критическим и точным биомаркером процесса старения. Многовариантные модели машинного обучения, известные как...
Краткое содержание
Старение - это постепенное снижение физической формы организма, которое со временем приводит к дисфункции тканей и заболеваниям. На клеточном...
Новые результаты
Старение часто воспринимается как дегенеративный процесс, вызванный случайным накоплением клеточных повреждений с течением времени. Несмотря на это, возраст можно...
Гемопоэтические стволовые клетки (HSC) с возрастом обнаруживают функциональные изменения, такие как снижение регенеративной способности и миелоидно-зависимая дифференцировка. Ниша HSC, которая...
Наше недавнее исследование установило, что факторы молодой крови не являются причиной и не являются необходимостью для системного омоложения тканей млекопитающих...
Аннотация
Гетерохронный обмен крови омолаживает старые ткани, и большинство исследований о том, как это работает, фокусируется на молодой плазме, ее фракциях...
Аннотация
Известно, что молодая плазма крови оказывает благотворное влияние на различные органы у мышей. Однако не было известно, омолаживает ли молодая...
Если вы избегаете громких заявлений и в течении длительного времени соблюдаете дисциплину недосказывания посреди яркого неонового мира, то возможно вы...
Краткое содержание
Коронавирус (HCoV-19) вызвал новую вспышку коронавирусной болезни (COVID-19) в Ухане, Китай. Профилактика и реверсия...
Читать далее
Основные моменты
Смертность от возрастных заболеваний U-образная с надиром ниже репродуктивного возраста
Количественные биомаркеры старения постоянно меняются на протяжении всей жизни
Бремя мутаций...
Клеточное старение - это состояние клетки, вовлеченное в различные физиологические процессы и широкий спектр возрастных заболеваний. В последнее время быстро растет...
Лекторий МГУ: Вадим Николаевич Гладышев, 28 мая 2019 г. 17.00Тема лектория: «Суть старения и путь к долголетию».
Профессор Факультета биоинженерии и...
Ученые давно проводят эксперименты по выведению различных гибридных видов животных. Как правило, это относится к лабораторным животным, опыты над которыми...
Возможно, в будущем люди смогут восстанавливать потерянные конечности — на это, во всяком случае, намекают медицинские эксперименты. Ученым уже известно...
Небольшая группа израильских учёных считает, что они нашли первое универсальное лечение против рака.
«Мы считаем, что через год мы предложим универсальное...
Самое первое человеческое испытание сенолитических лекарств, было объявлено ещё в июне, и большая часть мира практически не обратила внимания на него...
Данная статья собрана из нескольких моих ранних заметок о влиянии внеклеточного матрикса на процесс старения. Текст статьи будет обновляться — я планирую...
2018-й принес обнадеживающие результаты в борьбе со старением и стал годом взрывного роста бизнеса на бессмертии. Начались испытания сенолитика — препарата, убивающего стареющие клетки, ключевого...
Китайский ученый Цзянькуй Хэ заявил о рождении первых в мире детей из генетически отредактированных эмбрионов. По словам ученого, родились близняшки, у которых он попытался создать устойчивость к заражению...
Исследователи и ученые из Калифорнийского университета в Дейвисе со своими китайскими коллегами из компании United Imaging Healthcare (UIH) создали аппарат...
Технологии из научно-фантастической вселенной «Стартрек» продолжают проникать в нашу реальную жизнь. Мы уже читали о медицинском трикодере, слышали о разработках...
В дальнейшем ученый намерен распространить исследования на людей.
Генетик, молекулярный инженер и химик Джордж Черч из Гарварда основал стартап Rejuvenate Bio...
Остановись, старенье!
Ведущие ученые из 17 стран приехали в Россию, чтобы решить проблему старения. Именно теперь, по их мнению, накоплен критический...
Восстановление сердечной мышцы после месяца терапии внеклеточными везикулами. Иммунные метки: агглютинин (красный), тропонин (зеленый) и DAPI (голубой)
Исследователи Колумбийского университета, работающие...
Старение сопровождается развитием метаболических нарушений и дряхлением. Недавние исследования продемонстрировали, что снижение уровня никотинамидадениндинуклеотида (НАД+) – ключевой фактор замедления обменных процессов, связанного...
Время напрямую людей не убивает, старение – это биологический процесс. Есть группа заболеваний, которые называют возраст-ассоциированными, или старческими. Основным фактором риска...
Ученые из Медицинского института Говарда Хьюза усовершенствовали метод флюоресцентной микроскопии таким образом, что теперь с ее помощью можно снимать в...
Ученые из австралийского Института медицинских исследований Гарвана сообщили об открытии в клетках человеческого организма необычных структур ДНК – i-мотивов (intercalated-motif...
Самое распространенное среди мужчин онкологическое заболевание, рак простаты, которым страдает примерно четверть пациентов урологических стационаров, до недавнего времени лечили хирургически — удаляли...
Врачам из больницы Джона Хопкинса (штат Мэриленд) удалось провести успешную комплексную трансплантацию пениса и мошонки. Операция длилась 14 часов, в...
Результаты, полученные исследователями университета Колорадо в Боулдере, работающими под руководством профессора Дага Силса (Doug Seals), еще раз подтвердили, что применение...
Американские исследователи провели проверку имплантата-электростимулятора, призванного усилить память. В среднем способность к запоминанию слов удалось улучшить на 15%.
Если технология пройдет...
Лечение стволовыми клетками находит все большее применение в медицинской практике. Так, например, группа китайских ученых из Университета Тунцзи не так...
В 2012 году благодаря ученым нашего университета была осуществлена первая в России успешная операция по имплантации «искусственного сердца» человеку. К...
Исследователи лондонского университета королевы Марии, работающие под руководством доктора Леонардо Гуасти (Leonardo Guasti), использовали репрограммированные клетки для создания первого прототипа...
На основе данной статьи будет определяться разработчик искусственного интеллекта для данной системы управления возрастом.
×
ВАШ ЛИЧНЫЙ ВКЛАД В БОРЬБУ СО СТАРЕНИЕМ
Скооперируйтесь с тысячами других участников и создайте любой проект в области антистарения, проведите научные исспедования
Площадка для создания и финансирования проектов. Официальная страница сайта Сверхчеловечество.рф для сбора средств на ускорение прогресса в области омоложения:
Cas9-нуклеаза разрезает ДНК в помеченных с помощью РНК участках на границе экзона 23, после чего он удаляется, а разрыв сшивается.
