Учёные превратили клетки человеческой кожи в двигательные нейроны

 

нейроны Двигательные нейроны человека трудно изучать, так как их невозможно отделить от живого пациента. Представленные на иллюстрации моторные нейроны получены из клеток кожи здоровой женщины 42 лет. Credit: Daniel Abernathy

 

Учёные открыли новый способ напрямую превращать клетки кожи человека в двигательные нейроны. Эта технология, разработанная в Медицинской школе Университета Вашингтона в Сент-Луисе (Washington University School of Medicine), поможет медикам глубже понять заболевания, поражающие моторные нейроны, в частности, боковой амиотрофический склероз (БАС).

Многочисленные группы исследователей трудятся над разработкой новых способов лечения нейродегенеративных заболеваний, но это сложная задача, так как вырастить человеческие двигательные нейроны в лаборатории раньше было невозможно. Если работа этих нейронов, отвечающих за сокращения мышц, нарушается, это вызывает такие заболевания, как боковой амиотрофический склероз и спинальная мышечная атрофия, что в итоге приводит к параличу и смерти.

В результате нового исследования учёные из Университета Вашингтона в Сент-Луисе смогли превратить клетки кожи, взятые у здоровых взрослых людей, напрямую в моторные нейроны, минуя стадию стволовых клеток. Благодаря этому теперь в лабораториях можно будет изучать двигательные нейроны человека, что значительно продвинет исследования. Получить образец этих нейронов от живого человека невозможно, но образец кожи взять легко.

Исследование было опубликовано 7 сентября в журнале Cell Stem Cell.

Если обойтись без стадии стволовых клеток, это поможет избежать этических разногласий, которые возникают при получении плюрипотентных стволовых клеток — клеток, схожих с эмбриональными, благодаря своей способности превращаться в любую другую клетку. И, что важнее, в результате использования новой технологии можно получить моторные нейроны того же возраста, что и клетки кожи, а значит, того же возраста, что и пациент. Сохранение хронологического возраста клеток очень важно при изучении нейродегенеративных заболеваний, которые развиваются у людей разных возрастов и прогрессируют со временем.

«В нашей работе мы использовали клетки кожи здоровых людей в возрасте от 20 до 60 лет, — говорит старший автор доктор Эндрю С. Ю (Andrew S. Yoo), доцент онтогенетики. — Наше исследование показало, как молекулы РНК взаимодействуют с факторами транскрипции и производят нейроны определённого типа, в нашем случае — двигательные нейроны. В будущем мы будем изучать клетки кожи пациентов с заболеваниями двигательных нейронов. Мы будем моделировать поздние стадии болезни при помощи нейронов, полученных у больных».

Ю сказал: «Использовать в работе стадию плюрипотентных клеток — всё равно что сначала до основания разрушать дом, а потом заново его строить. То, что мы делаем сейчас, можно сравнить с ремонтом: мы меняем обстановку, сохраняя первоначальную структуру — то есть свойства взрослых нейронов, которые нужно изучить».

Возможность превращать клетки кожи в клетки других типов, например, в нейроны, поможет лучше понять механизм заболеваний и найти новые способы восстановления повреждённых тканей и органов.

Чтобы превратить клетки кожи в двигательные нейроны, исследователи подвергли клетки воздействию сигнальных молекул, которые обычно присутствуют в мозге в больших количествах. Прошлые исследования показали, что воздействие двух молекул микроРНК (miR-9 и miR-124) превращает клетки в нейроны.

В ходе новой работы учёные тщательно изучили процесс изменения, так как их интересовало, как можно получить нейроны определённого типа. Они обнаружили, что участвующие в этом гены включаются только в том случае, если присутствует определённое сочетание молекул. После множества экспериментов с различными сочетаниями учёные установили, что если добавить к уже имеющейся композиции ещё два фактора транскрипции (ISL1 и LHX3), то примерно через 30 дней клетки кожи превращаются в двигательные нейроны спинного мозга.

Согласно сообщению доктора Ю и его соавторов, сочетание сигналов — микроРНК miR-9 и miR-124 плюс факторы транскрипции ISL1 и LHX3 — приказывает клетке остановить процессы, характерные для клеток кожи, и развернуть процессы, типичные для моторных нейронов.

В ходе одного из предыдущих исследований команда доктора Ю выяснила, что сочетание тех же микроРНК и других факторов транскрипции превращает клетки кожи в другие нейроны — срединные шипиковые нейроны стриатума, которые гибнут при болезни Хантингтона.

Учёные сказали, что в опытах на мышах выращенные моторные нейроны по свойствам и функциональности сравнимы с обычными. Но трудно сказать, так ли это с нейронами человека. Нужны дополнительные исследования образцов нейронов, полученных у пациентов, завещавших тело науке.

 

11.09.2017 Источник: h22century.ru

Ученые вновь объявили о победе над меланомой

 

 Загар

 

Исследователи из Австралии открыли новую комбинацию методов лечения, которая может остановить самую смертоносную в мире форму рака кожи — меланому. Таргетная терапия и иммунотерапия значительно снижают риски рецидива и увеличивают выживаемость.

Результаты двух международных экспериментов, проведенных Сиднейским институтом меланомы (Sydney-based Melanoma Institute) в Австралии, оказались успешными в предотвращении распространения болезни у трех пациентов, у которых опухоли были удалены хирургическим путем. До сих пор эти пациенты подвергались высокому риску (40-70%) рецидива заболевания, которое стремительно прогрессировало и приводило к смерти.

«Результаты этих клинических исследований свидетельствуют о том, что мы можем остановить заболевание, эффективно предотвращая его распространение, и спасая тем самым жизни пациентов», — сказала медицинский директор института Джорджина Лонг (Georgina Long) в исследовании, опубликованном в журнале New England Journal of Medicine. «Наша конечная цель — сделать меланому хроническим, а не смертельным заболеванием, теперь намного ближе к достижению», — добавила она.

По данным ВОЗ, один из каждых трех выявленных раков — это рак кожи, причем Австралия лидирует в показателях статистики по этому заболеванию. Один австралиец умирает от меланомы каждые пять часов. 90% пациентов могут быть излечены хирургическим путем, однако у 10% больных меланому обнаруживают слишком поздно, и заболевание стремительно метастазируется. До сих пор пациенты с меланомой III стадии, у которых опухоли были удалены хирургическим путем, просто должны были ждать, чтобы увидеть, появятся ли у них метастазы. Жизнь с таким страхом чрезвычайно негативно сказывается на самих пациентах, а также на их близких.

 

Иммунотерапия + таргетная терапия

Ученые провели два годичных исследования, одно из них было проведено на основе таргетной терапии, а другое — с использованием иммунотерапии. Оба эксперимента оказались успешными в предотвращении распространения болезни. В первом тартгетная терапия с использованием комбинации двух препаратов (dabrafenib и trametinib) блокировала действие мутантного гена BRAF, который является драйвером для меланомы. Исследование показало, что эта терапия не только прекратило развитие меланомы III стадии, но и увеличила общую выживаемость пациентов.

Во втором исследовании пациенты проходили иммунотерапию препаратами nivolumab или ipilimumab, предназначенными для нацеливания иммунной системы на атаку клеток меланомы. Результаты показали, что nivolumab значительно уменьшает вероятность рецидива.

«Эти клинические испытания показывают, что у нас теперь есть способы предотвращения роста и распространения меланомы в тех случаях, на которые раньше мы не могли повлиять», — сказала Лонг. «Это открытие изменит способы лечение меланомы по всему миру, так как нам больше не нужно пассивно ждать, чтобы увидеть, распространяется ли меланома».

 

Швейцарские ученые продублировали открытие

Швейцарская фармацевтическая компания Novartis также объявила об успешных испытаниях своих таргетных препаратов от меланомы. Согласно данным, опубликованным на конгрессе Европейского общества медицинской онкологии в Мадриде (European Society for Medical Oncology congress in Madrid), комбинация Novartis Tafinlar и Mekinist снизила риск рецидивов или смерти от меланомы на 53% по сравнению с группой пациентов с III стадией заболевания, которые получали плацебо.

 

Иммунотерапия оказалась эффективна на ранних стадиях заболевания

На этом же конгрессе в Мадриде ученые заявили, что препараты для иммунотерапии меланомы, применявшиеся ранее на средних и поздних стадиях заболевания, являются очень эффективными и на его начальных стадиях. Так, представители компании Бристоль-Майерс (Bristol-Myers ) указали в своем докладе, что препарат Opdivo, который уже достаточно широко используется при распространенном раке, может предотвратить рецидивы у пациентов с меланомой, если его назначить сразу после операции в качестве адъювантной терапии.

Ранее стало известно, что сразу две команды ученых объявили о том, что ими создана и успешно испытана неоантигенная вакцина, предотвращающая развитие меланомы. В перспективе этот способ сможет коренным образом изменить представления о лечении этого серьезнейшего заболевания. 

 

11.09.2017 Источник: medportal.ru

Идеальное искусственное сердце должно иметь вечную батарейку и не стучать

 

 Сердце

 

Всемирная федерация сердца в 1999 году учредила Всемирный день сердца, который отмечается ежегодно 29 сентября. Сердечно-сосудистые заболевания — самая распространенная причина смертности в мире, хотя она в последнее десятилетие и значительно снизилась.

Ученые, инженеры, биофизики, материаловеды всей планеты работают над созданием искусственного сердца. Так почему же до сих пор не удается произвести вроде бы простой биологический насос, который просто гонит кровь?

В мире зарегистрированы сотни патентов, защищающих авторские права как создателей отдельных желудочков сердца, так и полноценных аппаратов — искусственных сердец. Однако небольшое количество операций по установке полностью искусственных сердец (всего несколько десятков) пока несравнимо по количеству с тысячами проведенных операций по имплантации отдельных искусственных желудочков. Причем желудочки устанавливают чаще всего на время, пока пациент ждет донорское сердце. Получается, что ни одна инженерная разработка пока не может заменить сердце биологическое.

 

Искусственное сердце SynCardiaИскусственное сердце SynCardia

 

Поясняет главный трансплантолог Сибирского федерального округа, разработчик искусственного сердца Александр Чернявский: "Сейчас в мире существует несколько используемых разработок искусственного сердца. Самое продвинутое пневматическое сердце — это SinCardia от американской компании CardioWest. Это сердце создано много лет назад, и его постоянно совершенствуют. Последняя модель довольно удачная — там маленький пневмопривод. В ходу и еще одна американская модель — Jarvik 7. У всех на слуху самое инновационное французское сердце — Carmat, но с ним пока много проблем. У нас в России пока разработан только искусственный левый желудочек АВК-Н "Спутник". Но в мире в этой области сделано очень много, поэтому если мне кто-то скажет, что предложил что-то новое, я не поверю, потому что сделать это сейчас исключительно сложно."

 

Искусственное сердце Jarvik 7Искусственное сердце Jarvik 7

 

После установки искусственных сердец и желудочков обычно возникает три проблемы. Первая — это инфекционные осложнения, потому что пока не удается имплантировать искусственное сердце так, чтобы оно не подзаряжалось от внешних носителей. А выход на поверхность тела для провода является одновременно входом для инфекции. Пока не найдены подходы по преодолению этой проблемы, хотя изучалась возможность подзарядки через кожу, но разница потенциалов обычно вызывает сильный дерматит. Также были фантазии по поводу установки внутри тела человека небольшого термоядерного реактора, который мог бы вырабатывать энергию, но и на эту тему ученые думать уже перестали. Пока любое искусственное сердце или желудочек питается от батарейки снаружи. В среднем менять батарейку нужно через 8-10 часов.

 

Искусственное сердце CarmatИскусственное сердце Carmat

 

Вторая проблема — тромбогеморрагические осложнения. Все люди, имеющие искусственные сердца, принимают препараты, разжижающие кровь. В искусственном сердце имеется четыре искусственных клапана, которые довольно быстро приходят в негодность. Поэтому анализы таких пациентов всегда показывают повышенную тромбоопасность.  Для того чтобы снизить ее, в некоторых конструкциях отсутствует пульс, то есть аппараты гонят кровь непрерывным потоком. Некоторые специалисты считают, что таким образом снижается опасность тромбообразования, поэтому идеальное искусственное сердце не должно пульсировать.

 

Искусственное сердце VentrAssistИскусственное сердце VentrAssist

 

Третья проблема — гемолиз, то есть разрушение эритроцитов крови с выделением в окружающую среду гемоглобина. Люди постепенно желтеют, их кровь портится. Однако с этой проблемой справиться легче всего.

Кроме этих трех проблем, есть еще задачи, которые пока не ясно, как решать.

Объясняет директор Национального медицинского исследовательского центра трансплантологии и искусственных органов имени академика В. И. Шумакова, академик РАН Сергей Готье: "Любой искусственный насос проигрывает, так как не имеет возможности самообновляться, как это делает биологическая ткань. Почему у нас сердце работает всю жизнь? Потому что происходит смена клеточного состава и есть постоянный приток кислорода. Сердце работает настолько гемодинамически идеально, что не возникает ни турбуленции, ни тромбоза, если конечно, речь идет о здоровом сердце. Оно ускоряется, если мы побежим, и замедляет пульсацию, когда мы останавливаемся. Для того чтобы искусственный насос работал в таком режиме, он должен управляться микрокомпьютером. Получается, что нужно создать очень высокотехнологичное устройство. А это очень дорого! Пока оптимальным решением и по цене, и по эффективности работы является пересадка донорского сердца."

Тем не менее, как считает академик Сергей Готье, разработки искусственных сердец нужно непременно продолжать, поскольку, получив идеальное искусственное сердце, человек избавится от тяжести иммуносупрессии — отторжения чужеродной ткани, которая происходит при трансплантации. На данный момент биологические сердца пока незаменимы, но искусственные образцы постепенно совершенствуются и завоевывают признание врачей.

 

АВК-Н "Спутник"АВК-Н "Спутник"

 

Комментирует Александр Чернявский: "Когда мы делали обзор медицинской литературы 10 лет назад, то искусственные сердца очень сильно проигрывали. А вот сейчас трехлетняя выживаемость и после трансплантации донорского сердца, и после имплантации искусственного примерно равная. Пока, конечно,  мы имеем много осложнений для центральной нервной системы при постановке искусственного сердца, но их количество постепенно уменьшается. Я думаю, в обозримом будущем возможно можно будет надолго прогнозировать человеческую жизнь с искусственным сердцем."

 

 

Подробнее по теме:

Сердце - поддержание работы, замена, регенерация

Новосибирские хирурги установили пациентке два искусственных сердца

 

 

29.09.2017 Источник: ria.ru

Ученые открыли генетическую программу старения мозга человека

 

Генетическая программа старения мозга 

 

Шотландские генетики нашли в ДНК человека своеобразную программу старения мозга, которая управляет его развитием на протяжении всей жизни и связана с развитием шизофрении. Об этом говорится в статье, опубликованной в журнале eLife.

"Открытие этой генетической программы выявило совершенно новую дорогу для изучения того, как меняется поведение человека и как часто его поражают различные болезни мозга на разных этапах жизни. Конечным итогом всех этих исследований может стать создание средств, меняющих ход старения мозга", — заявил Сет Грант (Seth Grant), генетик из университета Эдинбурга (Шотландия).

В последние годы ученые вновь начали спорить о том, чем является процесс старения и смерти людей и животных. Некоторые биологи и эволюционисты считают, что этот процесс не случаен и что его контролирует своеобразная "программа смерти" — определенный набор генов, заставляющий тело дряхлеть и умирать и тем самым уступать место новому поколению себе подобных.

Пытаясь понять, так ли это на самом деле, американские генетики недавно открыли целый набор генов, потенциально связанных с работой этой "программы старения". Нарушения в функционировании этих генов могут объяснять, почему некоторые люди, а также африканские грызуны — голые землекопы — живут на несколько десятков лет дольше, чем остальные родственные им виды.

Относительно недавно ученые обнаружили в мозге мышей особую зону, управляющую старением мозга и всего организма в целом, однако сами принципы ее работы оставались на тот момент загадкой для биологов. 

Грант и его коллеги сделали первый шаг к раскрытию механизмов работы программы старения мозга, проанализировав то, какие гены активны в нейронах и вспомогательных клетках нервной системы на разных этапах жизни.

Для этого генетикам пришлось проанализировать огромный массив данных и результатов экспериментов, накопленных за последние три десятилетия, и выделить те гены, связанные с работой мозга, чей уровень активности менялся в детстве, зрелости и старости.
Плодом этим поисков стало открытие нескольких десятков генов и коротких молекул РНК, основных переносчиков информации внутри клеток, функционирование которых сильно меняется во время наступления зрелости и старости.

Эти изменения, как отмечают ученые, затрагивают не только нейроны, но и клетки глии и других вспомогательных тканей мозга, причем большая часть из них начинается в 26-30 лет. В это время, как отмечают ученые, происходит серьезная перестройка мозга, и многие его отделы и типы клеток начинают работать не так, как в юности  и детстве. Эти изменения начинают раньше происходить в мозге мужчин, что указывает на то, что мозг женщин стареет медленнее. Аналогичные изменения происходят, как показали наблюдения авторов статьи, и в мозге мышей, конечно, с поправкой на разницу в продолжительности жизни людей и грызунов. 

Подобный характер работы "программы старения" мозга, как отмечают генетики, может объяснить то, почему шизофрения чаще всего поражает молодых людей в возрасте 25-30 лет. Сбои в ее функционировании, связанные со сбоями в генах, кодирующих эту программу, могут вносить серьезные нарушения в работу нервной системы и порождать "голоса в голове" и другие характерные черты этого заболевания.

К примеру, работа генов Atp2a2, Eef2 и Itpr1, связанных с развитием болезни Паркинсона и шизофрении, особенно сильно меняется при наступлении зрелости. Поиск участков ДНК, кодирующих программу, которая управляет всеми этими генами, может не только помочь найти способ вылечить шизофрению, но и замедлить процесс старения мозга.

 

 

Подробнее по теме:

Мозг: Увеличение эффективности, диагностика, эмуляция сознания, болезни мозга, искусственный интеллект

 

 

12.09.2017 Источник: ria.ru

«Московский клуб покупателей» терапии от старения — план исследований

Начало здесь: Как победить старение - план действий

 

Активисты борьбы со СПИДом в 1980-хАктивисты борьбы со СПИДом в 1980-х

 

По итогам моего предыдущего поста некоторые читатели упрекнули меня в том, что я описал в нем не план, а лишь гипотезу. Хотя там было и то, и другое. Просто план был в общих чертах, с высоты птичьего полёта. А гипотеза очень простая: эпигенетический откат есть эпигенетическое омоложение. Следовательно, откатывая любым образом профиль метилирования генов, мы откатываем и биологический возраст организма, а значит, омолаживаем его.

Если кому-то интересен подробный план предлагаемых мною исследований, я изложу его ниже. Но прежде хочу ответить на другое услышанное мной возражение: «А не проще ли подождать Бельмонте?» Оно-то, конечно, проще. Сидеть и ждать пока другие решат все твои проблемы действительно проще. Но когда речь идёт о смертельном заболевании, это не лучшая стратегия.

Если бы ВИЧ-инфицированные в 80-х молча сидели и ждали, думаю, гораздо меньший процент из них дожил бы до спасительных антиретровирусных коктейлей. Они это отлично понимали, и поэтому организовывали многотысячные демонстрации, требуя найти средство от ВИЧ как можно скорее, а также создавали "Даласские клубы покупателей" для того чтобы пробовать различные экспериментальные терапии на себе.

Я считаю, что к ВИЧ 2.0 нужно относиться точно так же. Делать всё возможное для скорейшей разработки хоть какой-то мало-мальски эффективной терапии. Потому что иначе наши родители до такой терапии не доживут.

И я не уверен, что Бельмонте одержим этой идеей настолько же, насколько одержим ей я. Но даже если он тоже активно продолжает исследования в этой области, нет ничего плохого в том, чтобы этим занималось несколько команд. В любом случае Бельмонте в первую очередь учёный. А я — практик. Мне важен только конечный результат в виде продлевающей жизнь терапии, и даже её коммерческая ценность для меня вторична. Хотя если всё получится, уверен, что коммерческий успех тоже придёт. Но деньги — не самоцель, они лишь инструмент для достижения куда более важной цели.

Собственно, план исследований

Сначала немного матери учения. Итак, ключевая гипотеза: чтобы достоверно омолодить весь организм, нам нужно откатить эпигенетические часы большинства клеток организма, если вообще не каждой клетки. Благодаря работе группы Бельмонте мы знаем, что это возможно путём доставки факторов OSKM (или других факторов транскрипции) в клетку. При этом процесс подвержен «проблеме Златовласки»: откатив слишком слабо, мы не получим значительного омолаживающего эффекта; откатив слишком сильно, можно получить рак, поскольку клетки потеряют свой фенотип и вернутся в стволовое, плюрипотентное состояние.

Не стоит забывать, что именно способность эффективно возвращать клетки обратно в плюрипотентное состояние и послужила основным критерием отбора для выбора Яманакой 4 факторов OSKM из исходных 24 кандидатов. Поэтому хотя факторы OSKM и показали свою эффективность для омоложения путем частичного отката и представляют собой «синицу в руке», они далеко не идеальны для целей безопасного омоложения. А значит, стоит продолжить поиск более безопасных способов эпигенетического отката. Имеет смысл начать с проверки оставшихся 20 факторов из исходных 24 факторов Яманаки, а также попробовать использовать один только фактор Oct4, так как есть данные что он единолично способен откатывать эпигенетику и вообще является главным «стражем эпигенетических ворот».

Также стоит проверить и другие методы перепрограммирования, разработанные за последние годы. Например, посмотреть на метод замены факторов транскрипции Oct4, Sox2, c-Myc антителами, который опубликовали буквально на этой неделе. Если этот подход сработает, то генные манипуляции могут вообще оказаться не нужны, а достаточно будет периодического введения антител. Хотя при многократном введении могут возникнуть проблемы со вторичным иммунным ответом.

В любом случае пока для меня основная гипотеза терапии — генная, с помощью неких факторов отката. Но найти лучшие факторы — лишь полдела. Другая половина — как доставить их в организм безопасно и, в идеале, дешево. Эпигенетическая программа старения довольно упряма даже перед лицом еженедельных откатов, как показала работа группы Бельмонте. Поэтому чтобы добиться значимого омоложения у людей, скорее всего, придется ежемесячно или даже еженедельно активировать факторы отката.

Наиболее экономичным способом для этого мне видится интеграция специальной, по умолчанию неактивной генной кассеты (содержащей гены факторов отката) в практически каждую клетку пациента, предположительно с помощью лентивирусов или другого интегративного метода доставки. Далее такая кассета должна будет периодически активироваться уникальным и инертным агентом, который может быть разработан отдельно и сделает такую терапию патентоспособной. Сегодня такие кассеты активируются, например, тетрациклином или доксициклином. При таком подходе стоимость еженедельной индукции омолаживающих факторов будет обусловлена лишь стоимостью индукционного агента (предположительно, малой молекулы или пептида) — то есть, будет сравнительно дешевой.

Оптимальным планом мне видится пошаговое, итерационное улучшение уже доказанного подхода (индукция факторов OSKM с помощью доксициклина; такая кассета с факторами OSKM может быть доставлена в организм используя лентивирусный носитель, доступный на рынке уже сегодня) и параллельная разработка идеальной терапии (максимально безопасные и эффективные факторы, активируемые уникальным, инертным, патентоспособным агентом).

Таким образом, исследования можно разделить на три параллельных трека:

  • разработать оптимальный режим дозирования, используя 4 исходных фактора OSKM
  • найти более безопасные (не приводящие к полной де-дифференциации) факторы или способы эпигенетического отката
  • создать наилучшее средство доставки генов (желательно патентоспособное)

Далее я более подробно опишу все три направления исследований.

Исследовательский трек 1 («синица в руке»): разработать оптимальный режим дозирования, используя 4 исходных фактора OSKM

Группа Бельмонте установила, что мыши начинают умирать после 3-х последовательных дней индукции OSKM:

 

Исследование Бельмонте

 

Поэтому они использовали протокол 2/5, в котором мыши (с только 1-ой копией аллели с кассетой OSKM — это важно, так как у мышей с 2-мя копиями образовывались тератомы) 2 дня подряд подвергались индукции OSKM (с помощью доксициклина), а затем получали 5-дневный перерыв перед повторением цикла лечения.

Однако вес мышей начинал снижаться уже со 2-го дня индукции:

 

Исследование Бельмонте 2

 

Это наводит на мысль, что двухдневная последовательная индукция не является оптимальной. Более того, 5-дневный перерыв мне кажется слишком длинным, основываясь на том, что я знаю о клеточных циклах. Думаю, режим лечения 1/2 или 1/3 имеет лучший долгосрочный потенциал (1-дневная индукция, и 2- или 3-дневный перерыв).

Чтобы проверить эти предположения, необходимы следующие шаги (эти исследования лучше всего заказывать у крупных CRO, например, у Charles River):

  • Купить в Jackson Laboratories мышей дикого типа с генной кассетой OSKM, желательно в возрасте 12 мес.
  • Идеальным было бы 30 контрольных мышей + 20 групп по 12 мышей в каждой для разных доз / режимов
  • Запустить все группы параллельно
  • Периодически забирать кровь, слюну и мочу у некоторых мышей из каждой группы чтобы отслеживать изменения профиля метилирования, особенно до и после индукции факторов OSKM — чтобы убедиться, что действительно происходит эпигенетическое омоложение
  • Некоторые группы подвергнуть когнитивным и физическим тестам, чтобы проверить гипотезу, что мыши в группах терапии обладают более низким биологическим возрастом, и установить наилучший режим дозирования, не дожидаясь полной смертности во всех группах (так как одни только контрольные мыши живут 2,5 года, а при успехе терапии этот показатель может существенно увеличиться для экспериментальных групп)
  • Для проекта по ГМО домашним животным вывести несколько трансгенных пород собак и кошек с кассетой OSKM и протестировать различные режимы индукции этих генов, собирая те же данные, что и на мышах

 

Исследовательский трек 2 («журавли в небе»): поиск более безопасных факторов эпигенетического отката (не приводящих к полной де-дифференциации)

 

  • Начать с исследований только фактора Oct4 in vitro измеряя эпигенетические изменения (используя часы метилирования Hannum/Horvath) — так как есть данные, что достаточно только этого фактора транскрипции для эпигенетического омоложения
  • В идеале исследовать каждый из 24-х исходных факторов Яманаки in vitro измеряя эпигенетические изменения (используя те же самые часы метилирования Hannum/Horvath)
  • Затем изучить каждую комбинацию идентифицированных факторов на быстро стареющих LAKI мышах путем создания нового трансгенного штамма для каждой комбинации с использованием доксициклиновой кассеты
  • Изучить безопасность этих факторов, используя последовательную ежедневную активацию (как в работе Бельмонте с OSKM). Цель — найти лучшую выживаемость, чем показали факторы OSKM (от которых мыши начинали умирать после 3-х последовательных дней индукции)
  • Далее для наиболее безопасных факторов протестировать новые режимы дозирования на LAKI мышах с целью продлить им жизнь более чем на 50%
  • Параллельный проект: использовать антитела вместо факторов Oct4, Sox2, c-Myc как в этой работе. Если этот подход сработает, то генные манипуляции вообще будут не нужны. Достаточно будет введения антител. Начать с LAKI мышей, проверить и на WT мышах с прицелом на изменения часов метилирования (будет ли биовозраст снижаться не хуже чем от OSKM?)
  • Параллельный проект: исследовать роль белков Piwi и Piwi-interacting RNAs как факторов подавления транспозонов и потенциального эпигенетического омоложения, как в этой статье.
  • Параллельный проект: исследовать варианты гистонов TH2A и TH2B, которые, согласно этой работе, могут заменить Sox2 и c-Myc, а значит сами по себе могут индуцировать эпигенетический откат.

 

Исследовательский трек 3: средство доставки (носитель) и патентоспособность

 

  • ААВ и лентивирусы с кассетой OSKM можно купить сейчас. Необходимо взять LAKI и WT взрослых мышей и провести серию экспериментов по (а) эффективности доставки этих генов во взрослый организм, и (б) эффекта на часы метилирования и биологические параметры от их индукции. Будут ли такие мыши жить дольше, даже если гены OSKM попадут далеко не во все клетки? Необходимо будет заказать и такие исследования.
  • Для интегративных (то есть с интеграцией новых генов в ДНК) подходов основным препятствием для использования у взрослых животных является низкая степень интеграции (10–50% для AAV или лентивирусных векторов), а также низкая проницаемость гематоэнцефалического барьера (а нам, скорее всего, критически важно омолаживать гипоталамус). Таким образом, это должно быть одной из основных областей исследований. Нужно протестировать последовательную многократную трансфекцию — можно ли таким образом добиться доставки нужных генов хотя бы в 75% клеток во всех тканях? Нужен алгоритм защиты от многократной индукции в одной и той же клетке — если в неё попало несколько кассет с генами, мы совсем не хотим, чтобы индуцировались они все.
  • Другие методы доставки: доставка белков или мРНК (неинтегративная, но дорогостоящая). Заказать исследования у компаний, занимающихся разработкой методов доставки генов. Например, у Scarab Genomics.
  • Ещё один метод: освобожденный антителом релиз ДНК (новый, экспериментальный, дорогой метод). Необходимо будет проконсультироваться с его разработчиками.
  • Чтобы максимизировать шансы заинтересовать этой терапией Большую Фарму — без которой невозможно будет провести клинические исследования стоимостью в сотни миллионов долларов, — нужно стремиться не только к безопасному и эффективному, но и к патентоспособному подходу: в идеале, это должна быть кассета с уникальной комбинацией факторов, активируемых безопасным, инертным и запатентованным активатором (в отличие от доксициклина). Сама кассета (оболочка+индуктор) может быть разработана как своими силами, так и куплена (лицензирована), как только станут доступны такие системы доставки.

 

Цены, сроки

Вот что у меня получилось по ценам и срокам:

  • Исследовательский трек 1 (факторы OSKM на мышах): 1,5–2 млн долларов США; срок: 3 года
  • Исследовательский трек 1 (домашние животные): 3–4 млн долларов США; срок: 2 года
  • Исследовательский трек 2 (лучшие факторы): 6–8 млн долларов США; срок: 4–5 лет
  • Исследовательский трек 3 (средство доставки): 2–3 млн долларов США; срок: 2–3 года
  • Безопасность: 3–5 млн долларов США; срок: 2–3 года
  • Исследование на приматах (факультативно): 2–2,5 млн долларов США; срок: 1–2 года
  • Зарплаты / Накладные расходы / Патентные / Юридические и другие расходы: 1,5–2 млн долларов США в год

Основные майлстоны проекта:

  • 2 года до вывода на рынок ГМО домашних животных с генами OSKM, индуцируемыми доксициклином
  • 3–4 года до минимальной терапии для взрослых домашних животных (лентивирус с OSKM или другими факторами)
  • 5–6 лет до начала испытаний минимальной терапии на людях (стадия подачи заявки IND в FDA)

Срок проекта в 5–6 лет означает накладные расходы в размере 7,5–12 млн долларов США, исходя из вышеуказанных 1,5–2 млн долларов США в год. Таким образом, общая сумма расходов до этапа IND составляет: 24–37,5 млн долларов США.

Если проект успешно достигнет этапа IND, далее его с руками и ногами оторвут компании Биг Фармы, которые затем начнут клинические исследования такой терапии (сначала от атеросклероза, болезни Альцгеймера, диабета или других возрастозависимых нозологий, по которым сегодня приходится тестировать препараты для замедления старения, так как само старение ещё не классифицировано ВОЗ как заболевание).

Резюме

Такой вот проект «Московского клуба покупателей» выкристаллизовался у меня в голове. Или даже «клуба самоспасателей». Посмотрим, что из этого получится. Если удастся найти для него финансирование, думаю, это будет славная охота. Надеюсь, по её итогам ВИЧ 2.0 понесёт существенные потери, и мы сможем отвоевать у неё хотя бы несколько десятилетий здоровой жизни для нас и наших близких.

 

 

Предыдущая статья по теме: Как победить старение - план действий

 

 

17.09.2017 Источник: geektimes.ru

Частичное перепрограммирование восстанавливает молодую экспрессию генов за счет временного подавления идентичности клеток

 Авторы: Antoine Roux, Chunlian Zhang, Jonathan Paw, José Zavala-Solorio, Twaritha Vijay, Ganesh Kolumam, Cynthia Kenyon, Jacob C. Kimmel     Аннотация   Сообщалось, что временная индукция...

Читать далее

Профилирование эпигенетического возраста в отдельных клетках

 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...

Читать далее

Эпигенетические часы показывают омоложение во время эмбриогенеза, с последующим старением

      Краткое содержание   Представление о том, что клетки зародышевой линии не стареют, возникло еще  с 19-го века от идей Августа Вейсманна. Однако...

Читать далее

Мультиомиксное омоложение клеток человека путем кратковременного перепрограммирования в фазе созревания

      Краткое содержание   Старение - это постепенное снижение физической формы организма, которое со временем приводит к дисфункции тканей и заболеваниям. На клеточном...

Читать далее

Универсальный возраст по метилированию ДНК в тканях млекопитающих (препринт)

Новые результаты       Старение часто воспринимается как дегенеративный процесс, вызванный случайным накоплением клеточных повреждений с течением времени. Несмотря на это, возраст можно...

Читать далее

Ограниченное омоложение старых гемопоэтических стволовых клеток в молодой нише костного мозга

      Гемопоэтические стволовые клетки (HSC) с возрастом обнаруживают функциональные изменения, такие как снижение регенеративной способности и миелоидно-зависимая дифференцировка. Ниша HSC, которая...

Читать далее

Разведение плазмы улучшает когнитивные функции и снижает нейровоспаление у старых мышей

      Наше недавнее исследование установило, что факторы молодой крови не являются причиной и не являются необходимостью для системного омоложения тканей млекопитающих...

Читать далее

Пора кончать со старой кровью - Джош Миттельдорф

      2020 год обещает нам, что мы сможем сделать наши тела молодыми без явного восстановления молекулярных повреждений, но лишь просто изменив...

Читать далее

Омоложение тканей трех зародышевых листков путем замены плазмы старой крови солевым раствором альбумина

     Аннотация   Гетерохронный обмен крови омолаживает старые ткани, и большинство исследований о том, как это работает, фокусируется на молодой плазме, ее фракциях...

Читать далее

Обращение возраста: измерение эпигенетического возраста двух разных видов с помощью одних часов

   Аннотация   Известно, что молодая плазма крови оказывает благотворное влияние на различные органы у мышей. Однако не было известно, омолаживает ли молодая...

Читать далее

Прорыв в омоложении

  Если вы избегаете громких заявлений и в течении длительного времени соблюдаете дисциплину недосказывания посреди яркого неонового мира, то возможно вы...

Читать далее

Трансплантация ACE2-мезенхимальных стволовых клеток улучшает результат лечения у пациентов с пневмонией, вызванной COVID-19

Озвучить текст роботом: 

    Краткое содержание   Коронавирус (HCoV-19) вызвал новую вспышку коронавирусной болезни (COVID-19) в Ухане, Китай. Профилактика и реверсия...

Читать далее

Диагностика старения на основе 9 признаков «Hallmarks of Aging»

  “Если вы не можете измерить это, вы не можете улучшить его”, — так сказал Уильям Томсон, великий ирландский физик известный...

Читать далее

Паттерны биомаркеров старения, смертности и вредных мутаций проливают свет на начинающееся старение и причины ранней смертности - Гладышев 2019

Основные моменты Смертность от возрастных заболеваний U-образная с надиром ниже репродуктивного возраста Количественные биомаркеры старения постоянно меняются на протяжении всей жизни Бремя мутаций...

Читать далее

Клеточное старение. Определение пути вперед

Клеточное старение - это состояние клетки, вовлеченное в различные физиологические процессы и широкий спектр возрастных заболеваний. В последнее время быстро растет...

Читать далее

Видео: Суть старения и путь к долголетию - Гладышев В.Н.

Лекторий МГУ: Вадим Николаевич Гладышев, 28 мая 2019 г. 17.00Тема лектория: «Суть старения и путь к долголетию». Профессор Факультета биоинженерии и...

Читать далее

Японцы получили разрешение скрестить эмбрион человека и животного

Ученые давно проводят эксперименты по выведению различных гибридных видов животных. Как правило, это относится к лабораторным животным, опыты над которыми...

Читать далее

Мыши смогли восстановить ампутированные пальцы при помощи двух белков

  Возможно, в будущем люди смогут восстанавливать потерянные конечности — на это, во всяком случае, намекают медицинские эксперименты. Ученым уже известно...

Читать далее

Израильские учёные разработали универсальное лечение против рака

    Небольшая группа израильских учёных считает, что они нашли первое универсальное лечение против рака.  «Мы считаем, что через год мы предложим универсальное...

Читать далее

Клинические испытания первой омолаживающей терапии

    Самое первое человеческое испытание сенолитических лекарств, было объявлено ещё в июне, и большая часть мира практически не обратила внимания на него...

Читать далее

Старение внеклеточного матрикса

    Данная статья собрана из нескольких моих ранних заметок о влиянии внеклеточного матрикса на процесс старения. Текст статьи будет обновляться — я планирую...

Читать далее

Обзор достижений в борьбе со старением в 2018 году

   Каким был 2018 год в борьбе со старением? Год начался с хорошей новости. Под давлением общественности, ученых, организаций и сторонников борьбы со...

Читать далее

Таблетка от старости и кровь младенцев: достижения науки о старении в 2018 году

    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...

Читать далее

Китайский ученый заявил о рождении первых в мире генетически модифицированных детей

  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...

Читать далее

Новая веха в медицине: Создан первый в мире сканер для всего тела

    Исследователи и ученые из Калифорнийского университета в Дейвисе со своими китайскими коллегами из компании United Imaging Healthcare (UIH) создали аппарат...

Читать далее

Первая искусственная роговица, напечатанная на 3D-принтере, уже готова для трансплантации

    Роговица — это крайне важная, но очень хрупкая часть нашего органа зрения. Она очень легко подвержена травмам и различным заболеваниям...

Читать далее

Ученые создают лазерный кожный регенератор из «Стартрека»

     Технологии из научно-фантастической вселенной «Стартрек» продолжают проникать в нашу реальную жизнь. Мы уже читали о медицинском трикодере, слышали о разработках...

Читать далее

Ученые создали универсальные имплантаты, которые не будут отторгаться организмом

  Любые материалы (в том числе и биологические), которые не созданы нашим организмом, в любом случае являются чужеродными и будут отторгаться...

Читать далее

«Получи я миллиард долларов сегодня, мы победили бы старение на 10 лет раньше. Это 400 миллионов жизней»

      Обри де Грей: большое интервью   В Москву на конференцию «Future in the City», которая пройдет 18 и 19 июля в башне «Империя» в Москва-Сити...

Читать далее

Генетик из Гарварда создал стартап по омоложению собак

В дальнейшем ученый намерен распространить исследования на людей.     Генетик, молекулярный инженер и химик Джордж Черч из Гарварда основал стартап Rejuvenate Bio...

Читать далее

Как наука приближает бессмертие к реальности?

    Поиски Понсе де Леоном фонтана вечной молодости могут быть легендой, но основная идея — поиск лекарства от старости — вполне реальна. Люди...

Читать далее

Секрет вечной жизни точно скрывается в наших клетках

    Однажды могущественный шумерский король по имени Гильгамеш отправился на происки, как это часто делают персонажи мифов и легенд. Гильгамеш стал...

Читать далее

Геронтологи готовы к прорыву

Остановись, старенье!   Ведущие ученые из 17 стран приехали в Россию, чтобы решить проблему старения. Именно теперь, по их мнению, накоплен критический...

Читать далее

Моя улучшенная версия: как жить вечно

      Джордж Чёрч [George Church] возвышается над большинством людей. У него длинная серая борода волшебника Средиземья, а работа всей его жизни...

Читать далее

Клеточная терапия без клеток: омоложение внеклеточными везикулами

  Восстановление сердечной мышцы после месяца терапии внеклеточными везикулами. Иммунные метки: агглютинин (красный), тропонин (зеленый) и DAPI (голубой)   Исследователи Колумбийского университета, работающие...

Читать далее

Биологи впервые собрали мышиный «эмбрион» прямо из стволовых клеток

  Бластоциста состоит из внешнего слоя клеток, из которого развивается плацента, и внутреннего – будущего детёныша. Здесь и ниже иллюстрации Nicolas...

Читать далее

Способ борьбы со старением: обращение вспять процесса снижения концентрации НАД+

    Старение сопровождается развитием метаболических нарушений и дряхлением. Недавние исследования продемонстрировали, что снижение уровня никотинамидадениндинуклеотида (НАД+) – ключевой фактор замедления обменных процессов, связанного...

Читать далее

Лекарства от старения, и Где они обитают

Время напрямую людей не убивает, старение – это биологический процесс. Есть группа заболеваний, которые называют возраст-ассоциированными, или старческими. Основным фактором риска...

Читать далее

Создан микроскоп, позволяющий наблюдать за движением клеток внутри организма

Ученые из Медицинского института Говарда Хьюза усовершенствовали метод флюоресцентной микроскопии таким образом, что теперь с ее помощью можно снимать в...

Читать далее

Ученые имплантировали маленький человеческий мозг мыши

Имплантация органов и тканей – вещь в науке далеко не новая. Не первый день существуют и так называемые кортикальные наборы...

Читать далее

В человеческих клетках впервые обнаружена новая форма ДНК

Ученые из австралийского Института медицинских исследований Гарвана сообщили об открытии в клетках человеческого организма необычных структур ДНК – i-мотивов (intercalated-motif...

Читать далее

Нанонож лишнего не отрежет: хирурги тестируют точечную терапию рака

Самое распространенное среди мужчин онкологическое заболевание, рак простаты, которым страдает примерно четверть пациентов урологических стационаров, до недавнего времени лечили хирургически — удаляли...

Читать далее

В США впервые в мире провели комплексную пересадку пениса и мошонки

Врачам из больницы Джона Хопкинса (штат Мэриленд) удалось провести успешную комплексную трансплантацию пениса и мошонки. Операция длилась 14 часов, в...

Читать далее

Антиоксидант MitoQ омолаживает сосуды

Результаты, полученные исследователями университета Колорадо в Боулдере, работающими под руководством профессора Дага Силса (Doug Seals), еще раз подтвердили, что применение...

Читать далее

Эпидемия молодости: как прожить 120 лет и стать счастливым

    Около 5% нынешних молодых и богатых проживут 120 лет и дольше, считают биохакеры. Читайте, что для этого нужно делать. Осенью 2017...

Читать далее

Имплантация пигментного слоя сетчатки помогла сохранить зрение

    Борьба с заболеваниями, которые в той или иной степени угрожают жизни человека – одно из самых приоритетных направлений современной медицины...

Читать далее

В США протестировали мозговой имплантат для улучшения памяти

    Американские исследователи провели проверку имплантата-электростимулятора, призванного усилить память. В среднем способность к запоминанию слов удалось улучшить на 15%. Если технология пройдет...

Читать далее

Ученым впервые удалось воссоздать легочную ткань

    Лечение стволовыми клетками находит все большее применение в медицинской практике. Так, например, группа китайских ученых из Университета Тунцзи не так...

Читать далее

Ученые МИЭТа планируют начать серийное производство аппарата вспомогательного кровообращения для детей уже в этом году

    В 2012 году благодаря ученым нашего университета была осуществлена первая в России успешная операция по имплантации «искусственного сердца» человеку. К...

Читать далее

Первый шаг к тканеинженерным надпочечникам

    Исследователи лондонского университета королевы Марии, работающие под руководством доктора Леонардо Гуасти (Leonardo Guasti), использовали репрограммированные клетки для создания первого прототипа...

Читать далее
Image

Оцифровка пользователя, Моделирование, 3D-визуализация.

Создание подробной цифровой копии на основе данных из медкарты.

Анализ данных. Исправление показателей организма.

Image

Взаимодействие цифровых профилей с целью улучшения показателей.

Обмен знаниями, проведение общих исследований.

Загрузка личного аватара в 3D мир. Игрификация, соревнования.

Image

В разработке

  • Официальная страница о медицинских чат-ботах на сайте Сверхчеловечество.рф
  • Подробности разработки чат-бота для проекта "Карта управления возрастом" (для партнеров и разработчиков) здесь:
Image

Обзор мировых разработок по хранению данных в разработке

Хранилище данных для Электронной Медицинской Карты Управления Возрастом в разработке

Материалы по теме:

Image

Основное взаимодействие планируется производить посредством Социальной сети:

Также существует множество специализированных телемедицинских сервисов:

Image

Данный раздел находится в разработке и будет доступен после запуска Электронной медицинской Карты Управления Возрастом:

Image

Основной материал сайта по теме искусственного интеллекта в медицине здесь:

На основе данной статьи будет определяться разработчик искусственного интеллекта для данной системы управления возрастом.

Image

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:

Image
Image

Основная страница сайта Сверхчеловечество.рф о создании и участии в клинических испытаниях терапий антистарения и отката возраста организма здесь: