В прошлом веке знаменитые ученые Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик получили одну из самых престижных наград научного сообщества Нобелевскую премию «За открытия, касающиеся молекулярной структуры нуклеиновых кислот и их значения для передачи информации в живых системах». Тогда эти структуры назвали ДНК, и люди грезили тем, что с расшифровкой ДНК настанет новая эра в медицине. Но все оказалось не так просто: после расшифровки нужно было еще провести анализ последовательностей нуклеотидов с целью выявления их функций. И вот это заняло очень много времени.
Очень долго считалось, что большая часть молекулы ДНК не несет никакой функции. Первые исследования начинались ещё в 2003 году, и тогда внимание специалистов было сфокусировано лишь на 2% генома, которые отвечают за производство белков. Затем подход был пересмотрен, и ученые начали более глубоко изучать спираль человеческой ДНК. Около 400 экспертов из разных стран земного шара (Америки, Великобритании, Испании, Японии и др.) работали над созданием уникальной «Энциклопедии элементов ДНК». В ходе работы удалось выяснить, что ранее неизведанная часть ДНК отвечает за своего рода «инструкции для клеток», которые специализируются на белково-химических соединениях и их способностях синтезироваться. На данный момент специалисты изучили уже более 80% ДНК и составили на основе полученных данных карту человеческих генов.
Результаты столь масштабной работы опубликованы в ряде научных журналов, а вся работа включает 30 связанных между собой публикаций.
Исследователи из медицинского центра при Рочестерском университете пришли к выводу, что с возрастной атрофией мускулов можно справиться, поддерживая существование мышечных стволовых клеток. Об этом сообщается в пресс-релизе, опубликованном на сайте EurekAlert!.
Все взрослые организмы сохраняют пулы стволовых клеток, которые играют роль в регенерации поврежденной ткани или росте новой. С возрастом все больше клеток погибает, однако основной причиной атрофии считалась потеря связи мускулов с нейронами, отвечающими за контроль над мышцами.
Ученые удалили у лабораторных мышей стволовые клетки, не повреждая двигательные нейроны. Потеря клеток спровоцировала быструю атрофию, которая началась еще в зрелом возрасте. Однако у пожилых генетически модифицированных животных, устойчивых к истощению пула стволовых клеток, мышцы оставались здоровыми. Такие результаты показывают, что старческая немощь не связана с деградацией нервной ткани.
Исследователи считают, что их вывод позволит начать поиски лекарственных веществ, как можно дольше поддерживающих жизнь стволовых клеток.
В прошлом году в Мексике впервые в мире родился «ребенок от трех родителей». Он появился на свет в результате переноса ядра из одной яйцеклетки в другую, содержащую здоровую митохондриальную ДНК. Процедуру проводили исследователи под руководством эндокринолога Джона Джанга (John Zhang). Позднее Джанг основал стартап Darwin Life, который с помощью процедуры переноса ядра предлагает вылечить от бесплодия женщин старше 40 лет. О новом стартапе сообщаетMIT Technology Review.
Митохондрии — органеллы, которые обеспечивают эукариотические клетки энергией. У них есть собственная небольшая молекула ДНК (в человеческой митохондриальной ДНК всего 16 569 пар оснований), которая у большинства организмов наследуется по материнской линии. В митохондриальной ДНК часто возникают мутации, которые, в отличие от ДНК в хромосомах, не исправляются половой рекомбинацией. В результате возникает значительное количество наследственных заболеваний. Их передачу можно исключить, если заменить митохондрии в материнской яйцеклетке на митохондрии из яйцеклетки здоровой женщины-донора, либо перенести материнскую ядерную ДНК из яйцеклетки с «больными» митохондриями в донорскую яйцеклетку с удаленным ядром и здоровыми митохондриями.
Изначально процедура переноса ядра из одной неоплодотворенной яйцеклетки в другую (maternal spindle transfer) разрабатывалась для того, чтобы заменить митохондрии матери, в ДНК которых есть вредные мутации, на здоровые митохондрии женщины-донора. С помощью этой процедуры медики во главе с Джоном Джангом помогли женщине-носителю синдрома Лея (наследственного неврологического заболевания) впервые родить здорового «ребенка от трех родителей». У ребенка помимо отцовской и материнской ядерных ДНК есть митохондриальная ДНК женщины-донора.
Сейчас Джанг предлагает использовать технологию maternal spindle transfer женщинам старше 40 лет, которые долгое время не могут забеременеть. Как написано на сайте Darwin Life, «перенос ядра не только уменьшает риск стать носителем генетических заболеваний, передающихся по материнской линии, но за счет переноса в яйцеклетку более молодой женщины-донора повысить шансы на успешную беременность». Экспериментальных данных, которые позволили бы оценить эффективность такой процедуры, создатели стартапа не приводят. По словам Джанга, в США в 2014 году было сделано 8 700 операций экстракорпорального оплодотворения и менее четырех процентов из них закончились успешно.
Так как в США применение технологии запрещено, Джанг планирует создавать эмбрионы в своей клинике в Нью-Йорке, но проводить все медицинские процедуры уже в Мексике или в других странах, где нет строгих запретов. Искусственное оплодотворение с помощью новой технологии будет стоить от 80 до 120 тысяч долларов.
В начале 2017 года украинские медики сообщили о рождении второго «ребенка от трех родителей». В отличие от команды Джанга, украинские репродуктологи впервые в истории использовали при переносе ядра в донорскую яйцеклетку другой метод — пронуклеарный перенос (pronuclear transfer). Медики сначала оплодотворяли отцовской спермой обе яйцеклетки, и материнскую, и донорскую, а затем из материнской в донорскую клетку переносили ядро.
Ангиогенез после введения стволовых клеток в тромбированную вену. Неокрашенные срезы в отраженном ультрафиолетовом свете с фильтром «Alexa 488». Сосуды и их цепочки с ярким специфическим свечением тонких стенок расположены в мышцах бедра к 2 неделе после введения стволовых клеток в вену при тромбозе.
Применение результатов исследования, возможно, позволит более успешно лечить такое осложнение варикозного расширения вен нижних конечностей, как флеботромбоз, добиваться быстрого восстановления пациентов после инсульта и других болезней, связанных с тромботическим поражением сосудов на большом протяжении.
Ученые выяснили, что если «выключить» крупный сосуд и прилегающие к нему более мелкие в большом комплексе тканей, а потом инъецировать в место поражения стволовые клетки, кровоток в конечности восстановится быстрее благодаря образованию новых сосудов, сформировавшихся из этих стволовых клеток.
Исследование было проведено на крысах, у которых тромбировали крупный магистральный сосуд (бедренную вену) и целый регион мелких вокруг него, введя тромбин. Уже в течение недели у животных сформировались несколько сосудов, функционально заменяющих пораженную вену. Стволовые клетки для инъекций были взяты у крыс одной линии — генетически идентичных, как однояйцевые близнецы. Введение стволовых клеток от таких особей аналогично введению собственных и исключает вероятность отторжения образующейся из них ткани сосуда.
Для того, чтобы следить за процессом образования сосудов, ученые маркировали стволовые клетки трансфекцией гена GFP — белком глубоководной медузы, который светится при облучении ультрафиолетовым светом.
— Мы маркируем клетки, чтобы потом их обнаружить — под микроскопом четко видна флуоресценция. Обычно формируется несколько более мелких сосудов, по функциям, объему и диаметру полностью замещающих «выключенную» бедренную вену, ─ пояснил главный научный сотрудник лаборатории стволовой клетки ИХБФМ СО РАН, профессор, доктор медицинских наук Игорь Валентинович Майбородин.
Во время пятинедельного наблюдения за подопытными крысами было установлено, что замещение введенных клеток на собственные начинается, примерно, на третьей неделе. Образовавшиеся сосуды при этом остаются, но сформировавшие их стенки стволовые клетки постепенно меняются на свои, свечение маркера в ультрафиолете исчезает.
Результаты эксперимента по восстановлению кровотока в тромбированной вене были запатентованы в 2012 году. В продолжение этого исследования недавно был проведен эксперимент, когда на бедренную вену крысы наложили лигатуру — попросту перевязали сосуд и снова ввели стволовые клетки.
Выяснилось, что в этом случае функции бедренной вены берут на себя окружающие ее соседние сосуды, а стволовые клетки помогают быстрее образовать рубец на месте перевязки. Вероятно, это можно будет применять для быстрого восстановления пациентов после травм и операций.
Особенности формирования рубца спустя 4-5 недель после моделирования локальной блокады бедренной вены и инъекции СК в эксперименте. В клетчатке в области сосудисто-нервного пучка бедра крысы через 5 недель после введения СК присутствует цепочка из вытянутых светящихся клеточных элементов, похожих на клетки соединительной ткани — фибробласты.
— Если ввести стволовые клетки в место разреза при любой операции, будет быстрее происходить развитие грануляций — разветвленной сети мелких сосудов, очистка раны от нежизнеспособных тканей и формирование рубца. Сейчас мы работаем над тем, чтобы уменьшить рубец и увеличить скорость его образования при повреждении различных органов. Это позволит скорее вернуть пациентам работоспособность, — рассказал Игорь Майбородин.
В двух новых клинических испытаниях в Китае начнут использовать эмбриональные стволовые клетки для лечения болезни Паркинсона и слепоты. Вместе с ними будет установлен новый набор правил использования эмбриональных стволовых клеток в Китае, а также, возможно, начнется новая эпоха исследований во всем мире. В рамках исследований хирурги в Чжэнчжоу, Китай, будут раскрывать черепа пациентам с болезнью Паркинсона и вводить им эмбриональные стволовые клетки в мозг. Около 4 миллионов незрелых эмбриональных нейронных клеток должны будут убрать изнурительные симптомы болезни Паркинсона. После инъекции черепа пациентов будут закрыты, и они вернутся домой, где будут ждать результатов лечения.
Вторая группа врачей, также в Чжэнчжоу, будет заниматься возрастной слепотой, вызванной дегенерацией желтого пятна, также при помощи эмбриональных стволовых клеток. В этом исследовании они постараются заменить потерянные клетки сетчатки стволовыми клетками.
Оба испытания говорят о новой эпохе лечения с применением стволовых клеток и их регулирования в Китае. До 2015 года Китаю не хватало четкой регулирующей базы в этой области, что привело к распространению множества непроверенных методов лечения и появлению стволовых клеток на черном рынке. Ученые страны надеются разрешить эту проблему при помощи новых регуляций и прорывных клинических испытаний вроде выше названных.
«Это станет важным новым направлением для Китая», говорит Пей Сюэтаон из Пекинского института. Сюэтао занимается исследованием стволовых клеток и находится в комитете центрального правительства, которое одобрило испытания.
Конечно, научное сообщество не единодушно поддерживает испытания, и далеко не все убеждены, что они будут успешными. Биолог стволовых клеток НИИ Скриппса Жанна Лоринг считает, что стволовые клетки в лечении болезни Паркинсона недостаточно специализированы для достижения намеченных результатов. «Не зная, чем станут клетки, сложно гарантировать результат», говорит Лоринг.
Другой биолог, Лоренц Штедер, имеющий многолетний опыт в предварительной характеризации этих видов нейронов, считает, что использование клеток-прекурсоров будет сомнительным. «Я несколько удивлен и обеспокоен, поскольку не видел ни одной рецензируемой доклинической информации об этом подходе», говорит он.
Тем не менее китайские ученые уверены в своих планах. Специалист по стволовым клеткам института зоологии Китайской академии наук Ци Чжоу, руководящий обоими испытаниями, говорит, что проводимые до сих пор испытания на животных были весьма многообещающими. «У нас есть все данные визуализации, данные о поведении, а также молекулярные данные в поддержку эффективности [этих методов]», говорит Чжоу. И если он и его команда правы, начнется новая эпоха исследований стволовых 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...
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: