Исследователи американского университета Миннесоты разработали новый способ разморозки органов без их повреждения. Работа ученых опубликована Science Translational Medicine, а краткое ее изложение приводится в сообщении университета. Разработанный исследователями способ позволяет равномерно прогревать замороженный орган со скоростью от ста до двухсот градусов Цельсия в минуту. Это в десятки раз быстрее современных способов разморозки.

Криогенная заморозка, или криоконсервация, считается наиболее перспективным способом сохранять донорские органы. Для замораживания донорские органы помещают в специальный раствор — криопротектор. Обычно он изготавливается на основе глицерина или пропиленгликоля. Этот раствор предупреждает образование кристаллов льда, способных повредить клетки органа и сделать его непригодным для дальнейшего использования. Криоконсервация производится при температуре -196 градусов Цельсия в жидком азоте.

Криоконсервация пока используется для замораживания спермы, клеточных культур или преимплантационных эмбрионов. Крупные органы или живые организмы замораживаются относительно редко, поскольку пока не существует надежного способа их безопасной разморозки. Дело в том, что при медленной разморозке переохлажденные органы покрываются кристалликами льда, повреждающими ткани. Если же прогрев ускорить, то органы из-за перепада температур внутри и снаружи просто трескаются.

Новый способ, разработанный американскими учеными, предполагает добавление в раствор-криопротектор наночастиц оксида железа, покрытого пористым диоксидом кремния. Этот материал способен быстро нагреваться под воздействием электромагнитного излучения. Благодаря равномерному размешиванию наночастиц в крипротекторе можно обеспечить их проникновение внутрь донорского органа и при разморозке быстро и равномерно прогревать последний.

Во время экспериментов исследователи использовали крупные сердечные клапаны и кровеносные сосуды животных, подвергнутые криоконсервации в растворе VS55 с добавлением новых наночастиц. Впоследствии для разморозки использовалась установка с индукционной катушкой. Мощность установки составляла от одного до 15 киловатт и изменялась сменой индукционной катушки. Киловаттная мощность использовалась для разморозки образцов в контейнерах объемом один миллилитр, а 15-киловаттная — в 80 миллилитровых контейнерах.

При размораживании катушка генерировала электромагнитное излучение с частотой от ста до 400 килогерц. В ходе эксперимента криоконсервированные образцы были быстро разморожены. Исследование с помощью микроскопии показало, что образцы не получили клеточных повреждений. Контрольные быстрая конвективная и медленная разморозки показали худшие результаты, некоторые из образцов были повреждены.

После успешной разморозки образцы были промыты и проверены на отсутствие наночастиц оксида железа. Контроль ультразвуковым исследованием и магнитно-резонансной томографией наночастиц после промывки образцов не выявили.

В феврале прошлого года исследователи из компании 21st Century Medicine сумели разморозить мозг кролика и свиньи после криоконсервации, сохранив при этом нейронные связи. Для заморозки органов ученые использовали новый метод, получивший название альдегид-стабилизированной криоконсервации. Перед криоконсервацией в мертвый мозг животных подавали фиксирующий раствор на основе глутарового альдегида и криопротектор с добавлением этиленгликоля. Затем мозг животных охладили до −135 градусов Цельсия.

Затем исследователи разморозили мозг животных, удалили фиксирующий раствор и криопротектор, и проанализировали состояние мозга с помощью электронной микроскопии. Оказалось, что замораживание и последующее размораживание не повлияло на микроструктуру синапсов. Они остались нетронутыми. Исследователи полагают, что в перспективе это позволит проводить криоконсервацию мозга с сохранением долговременной памяти.

2.03.2017 Источник: Василий Сычёв nplus1.ru

Ученые из Института фундаментальных исследований в Южной Корее создали новую технологию на основе системы CRISPR/Cas, которая позволяет вносить мутации в ДНК с точностью до одного нуклеотида. Ее можно применять для лечения таких тяжелых наследственных заболеваний, как муковисцидоз, фенилкетонурия или болезнь Хантингтона. Статья биологов опубликована в журнале Nature Biotechnology.

Система CRISPR/Cas9 применяется для изменения нуклеотидной последовательности ДНК. Cas9 представляет собой белок, разрезающий двойную цепочку на определенном участке. Это место определяет направляющая РНК (sgRNA), которая комплементарно связывается со специфическим сайтом узнавания. Разорванная молекулярными «ножницами» нуклеиновая кислота затем восстанавливается, однако в результате этого теряется часть последовательности, что препятствует точному изменению ДНК.

Для решения этой проблемы исследователи модифицировали систему, соединив Cas9 с другим ферментом — цитидиндезаминазой. Это позволило получить молекулярный комплекс, способный заменить один нуклеотид на другой. Он разрезает только одну цепь в двойной спирали и превращает нуклеотид цитозин в тимин.

Новую технологию испытали на эмбрионах мышей, создав мутантов, которые имели мутации либо в генах, кодирующих белок дистрофин, либо в генах тирозиназы, которая участвует в синтезе меланина. Для этого комплекс вводился в оплодотворенные яйцеклетки с помощью инъекции и микропорации, после чего зародыши были пересажены суррогатным матерям. Появившиеся на свет грызуны не синтезировали дистрофин в мышечных клетках (у человека это приводит к дистрофии Дюшенна) или были альбиносами.

Способность искусственно вводить точечные мутации необходима для технологий, направленных для исправления вредных мутаций. Это позволит разработать новые методы терапии наследственных заболеваний, связанных с однонуклеотидными заменами.

8.02.2017 Источник: lenta.ru

Что такое инновационная противоопухолевая терапия, насколько она доступна российским пациентам, и стоит ли бояться дженериков, рассказал «Медновостям» заместитель директора по научной работе ФГБУ «Российский онкологический научный центр им. Н.Н. Блохина», руководитель отделения химиотерапии и комбинированных методов лечения злокачественных опухолей, академик РАН, Михаил Личиницер.

Михаил Личиницер. Фото: пресс-служба РОНЦ

Международная группа ученых составила самый точный атлас длинных некодирующих РНК человека, потенциально позволяющий оценить их специфику и функции.

Некодирующие РНК представляют собой молекулы, которые, в отличие от, например, матричных РНК (мРНК), не участвуют в синтезе белков. Предполагается, что эти молекулы могут играть ведущую роль в ремоделировании хроматина и метилировании ДНК, однако их точные функции нясны. Одним из вариантов некодирующих РНК являются длинные некодирующие РНК (от 400 до десятков тысяч нуклеотидов), число которых в геноме человека приблизительно оценивается в 30 тысяч молекул.

Изучение длинных некодирующих РНК затрудняется их низкой экспрессией и широким диапазоном возможного биогенеза. При этом локусом некоторых длинных некодирующих РНК являются не транскрипты (молекулы, образующиеся в результате экспрессии гена), но сам процесс транскрипции. Поэтому наиболее вероятной представляется оценка длинных некодирующих РНК по селективным ограничениям и генетическим вариациям, а их описание — по 5’-концам транскриптов.

Между тем метод секвенирования, с помощью которого обычно изучаются некодирующие РНК, часто не позволяет с высокой точностью определить 5’-концы их транскриптов. В новой работе участники проекта FANTOM под руководством японского Центра естественных наук и технологий RIKEN использовали с этой целью кэп-анализ экспрессии генов (CAGE). Авторы построили профили экспрессии на основе 1829 образцов человеческих клеток и тканей и сравнили итоги с известными данными.

В результате ученые «картографировали» 27 919 длинных некодирующих РНК, причем сопоставление с имеющимися данными позволило выделить 19 175 тех, которые, вероятно, выполняют определенную функцию. Таким образом, количество функциональных длинных некодирующих РНК в геноме человека может быть сопоставимо с числом генов, кодирующих белки (около 20 тысяч), или превышать его. Выводы работы также ставят под сомнение гипотезу о том, что длинные некодирующие РНК являются не самостоятельными молекулами, а «шумом» транскрипционного аппарата эукариотических клеток, считают авторы.

Подробности исследования опубликованы в журнале Nature. Ознакомиться с новым атласом длинных некодирующих РНК можно на сайте проекта.

2.03.2017 Источник: naked-science.ru