Специалисты Genotek выяснили, что примерно 82% россиян являются носителями особого варианта гена аппетита FTO, который делает их склонными к набору лишнего веса и развитию ожирения, сообщает пресс-служба компании.

"Наше исследование было нацелено на определение предрасположенности к избыточной массе тела и составление рекомендаций для таких пациентов. Комплексный подход при выявлении причин заболевания позволяет найти максимально эффективное решение", — заявил генеральный директор Genotek Валерий Ильинский.

Ген аппетита FTO, один из первых и самых известных кандидатов на роль "гена ожирения", был открыт британскими генетиками почти десять лет назад — в конце 2007 года, в ходе одного из первых проектов по массовому сравнению геномов жителей Европы. Позже ученые выяснили, что склонность к ожирению определяют не только мутации в FTO, но и его взаимодействие с соседними участками ДНК, а также множество других генов, в равной степени претендующих на роль главного регулятора массы тела. 

К примеру, мутация в участке rs1558902, расположенном внутри FTO, статистически связана с повышенным индексом массы тела, ускоренным накоплением жира. Ее наличие повышает шансы развития диабета и ожирения.

По словам Ильинского, ученые, работающие в Genotek, воспользовались обширным архивом геномов клиентов компании, чтобы понять, как часто эта мутация встречается в геномах россиян. Для подобного анализа генетики использовали данные, накопленные за прошлый год, когда примерно две тысячи молодых людей сдали образцы ДНК и согласились принять участие в эксперименте.

Расшифровка и сравнение ДНК показали, что примерно половина (49%) участников исследования имеет эту мутацию в одной копии гена FTO, что приводит к повышению индекса массы тела на 0,13-0,18 единиц. Для человека со средним ростом в 170 сантиметров это выражается в 500 граммах лишнего веса. Еще треть добровольцев были носителями сразу двух копий мутации в rs1558902, что, по словам генетиков, повышает вероятность развития ожирения в 1,7 раза.

В соответствии с данными ВОЗ, примерно треть населения Земли сегодня страдает от ожирения, причем в некоторых странах, таких как Великобритания и страны Ближнего Востока, лишний вес зафиксирован более чем у половины населения.

По текущим прогнозам, число жителей Земли с лишними килограммами к 2025 году достигнет 2,7 миллиарда, в то время как количество людей с крайними формами ожирения увеличится до 17%, а число людей с лишним весом составит около 46%.

В России, по текущим оценкам НИИ питания, с этой проблемой сталкиваются примерно 60% женщин и 50% мужчин старше 30 лет. В будущем их число будет только расти.

Поэтому выработка стратегий борьбы с ожирением и определение вероятности его развития сегодня является приоритетом для ученых. Как отмечает Ильинский, если человек будет знать о наличии этих мутаций, то сможет выработать оптимальную диету, которая поможет поддерживать вес в норме.

26.01.2017 Источник: ria.ru

В центре – обычная крыса, слева – крыса, которая во время эмбрионального развития получила порцию мышиных стволовых клеток, справа – мышь, которая «предоставила» свои клетки для инъекции крысиному эмбриону. (Фото Tomoyuki Yamaguchi / University of Tokyo.)

Специалисты из Японии, представляющие Токийский университет, вырастили из стволовых клеток мыши здоровую поджелудочную железу в теле крысы. Как сообщается, это первый успешный эксперимент, в ходе которого полноценный орган удалось вырастить в организме представителя другого биологического вида.

Как сообщают исследователи, после пересадки в тело мыши поджелудочная железа полностью функционировала. Более того, это позволило улучшить состояние грызуна, страдавшего диабетом — уровень глюкозы в его крови после пересадки стал регулироваться более эффективно. В перспективе учёные рассчитывают схожим образом вырастить органы обезьяны в теле свиньи.

Недавно сообщалось, что в Японии из эмбриональных стволовых клеток был создан полностью функционирующий кишечник длиной около сантиметра. А до этого специалисты из России разработали технологию выращивания сетчатки глаза из перепрограммированных клеток — клеток кожи, сначала превращённых в стволовые, а уже затем — в необходимые.

В середине прошлого года группа учёных, представляющих Калифорнийский университет, заявила о планах вырастить поджелудочную железу человека в организме свиньи. По словам специалистов, в случае, если эксперимент пройдёт успешно, орган будет полностью пригоден для пересадки человека. Такие эксперименты официально разрешено проводить в США, а с начала 2016 года — и в Великобритании. Хотя подобная практика может оказаться способом решить проблему нехватки донорских органов, некоторые общественные деятели относятся к ней крайне настороженно. По их мнению, технология, которую уже прозвали frankenscience (от Frankenstein – Франкенштейн и science – наука) опасна и аморальна. Впрочем, многие сходятся во мнении, что пока в качестве выращиваемого в чужом теле органа не выступает мозг человека, эксперименты такого рода всё же можно считать приемлемыми с этической точки зрения.

26.01.2017 Источник: mk.ru

Колыбель для поджелудочной железы

Гормон инсулин синтезируют особые клетки поджелудочной железы. Если они по какой-то причине гибнут, начинается диабет первого типа: из-за недостатка инсулина наши органы и ткани не могут правильно усваивать глюкозу, уровень сахара в крови повышается, и вслед за нарушенным обменом веществ развиваются серьёзные проблемы со здоровьем. И даже если мы устраним причину, по которой погибли инсулиновые клетки, их нужно как-то восстановить.

Само собой напрашивается, что их можно пересадить, либо вместе с целой поджелудочной железой, либо только сами эти клетки, которые образуют в железе характерные скопления под названием островки Лангерганса. Однако, как и при всякой трансплантации, здесь неизбежно возникают две проблемы: во-первых, нужен донор, во-вторых, нужно постоянно быть готовым к отторжению пересаженной ткани. С отторжением обычно борются, подавляя активность иммунитета специальными препаратами, но тут уже надо быть готовым к тому, что «сонная» иммунная система пропустит инфекцию или рак.

Островок Лангерганса – скопление инсулинпроизводящих клеток в тканях поджелудочной железы.

Проблемы отторжения удалось бы избежать, если бы пересаживаемый орган или клетки генетически совпадали с организмом, в который их пересаживают. Откуда же взять такую «вторую копию»? Очевидно, тут нужны стволовые клетки, причём не натуральные эмбриональные, а индуцированные, которые получают искусственным образом при перепрограммировании каких-нибудь зрелых, специализированных клеток. Например, взяв у больного клетки кожи, их можно перепрограммировать в стволовые, чтобы потом из них вырастить орган или ткань на замену испорченной. Однако во многих случаях невозможно сделать то, что требуется, просто на лабораторном столе – чтобы орган или его фрагмент сформировались так, как надо, он должен развиваться в естественной среде, то есть в целом организме.

Некоторое время назад исследователи из Токийского университета вместе с коллегами из Стэнфорда сумели вырастить крысиную поджелудочную железу в организме мыши: мышиные стволовые клетки пересаживали крысам, после чего внутри у крыс вырастал орган, который по генетике был мышиным (см. пресс-релиз Rat-grown mouse pancreases help reverse diabetes in mice). Но как удалось избежать отторжения? Дело в том, что иммунной системе в ходе эмбрионального развития нужно время, чтобы научиться отличать «своих» от «чужих». Стволовые клетки пересаживали крысиным эмбрионам, у которых иммунитет ещё только развивался – всё, что иммунная система «видела» вокруг себя в зародыше, она считала «своими», и чужие стволовые клетки, из которых потом получалась поджелудочная, тоже становились для неё «своими».

Железа в итоге получалась крысиная во всём, кроме размера – по величине она была мышиной, и инсулиновых клеток в ней не хватало, чтобы полностью восполнить их недостачу у крысы с диабетом. Тогда исследователи поменяли животных ролями, и таким же способом вырастили в крысе поджелудочную железу мыши. Крыс модифицировали так, чтобы собственная поджелудочная у них не формировалась и не мешала той, что будет расти из мышиных стволовых клеток. В результате в крысах получали железу, которая генетически соответствовала мышам, но по размеру при этом была крысиной – то есть материала для пересадки в ней было более чем достаточно.

Рисунок из статьи в Nature

В статье в Nature (Yamaguchi et al., Interspecies organogenesis generates autologous functional islets) говорится, что после пересадки скоплений инсулиновых клеток (а таких скоплений пересадили более сотни) мышам с диабетом уровень сахара в крови у них приходил в норму и оставался в норме в течение 370 дней. Поскольку при трансплантации в организм мыши так или иначе попадали крысиные клетки, мышам пять дней после операции давали иммуносупрессоры, чтобы иммунитет, который неизбежно должен был отреагировать на «чужаков», не вышел из-под контроля. Однако потом иммуносупрессоры давать переставали, и никакого отторжения не случалось. Когда в конце эксперимента инсулиновые островки Лангерганса извлекали для анализа, то крысиных клеток там не было: иммунитет их выедал, и, выполнив свою задачу, успокаивался – атаковать сами инсулиновые клетки ему резонов не было, так как они генетически не отличались от самой мыши.

Обычно, когда речь идёт о манипуляциях со стволовыми клетками, то непременно упоминают про опасность рака: если такая клетка испортится, она легко может начать формировать злокачественную опухоль. Однако в данном случае никаких признаков онкологических процессов у мышей не было – вероятно, потому, что железа и инсулиновые клетки развивались в эмбрионе (пусть и крысином), то есть в более подходящей для них среде.

Итак, как мы видим, в принципе для выращивания органов можно использовать вообще представителей другого биологического вида. Реально ли проделать ту же процедуру с человеческими клетками и, к примеру, со свиньёй или овцой? Наверно, вполне реально: введя стволовые клетки человека в эмбрион свиньи, мы получим прекрасный материал для пересадки, которые не будет раздражать нашу иммунную систему. Однако прежде чем такой метод войдёт в медицинскую практику, здесь, кроме множества необходимых экспериментов, потребуется уладить ещё и ряд этических вопросов, которые, разумеется, у кого-нибудь неизбежно возникнут. 

27.01.2017 Источник: nkj.ru

Ученые создали и встроили в мобильный телефон первый портативный секвенатор ДНК, позволяющий находить мутации, связанные с раком, а также следы болезнетворных микробов и вирусов, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

За последние 20 лет ученые создали множество новых технологий, которые заметно упростили расшифровку ДНК и сделали ее фактически доступной каждому человеку из промышленно развитых стран, а также заметно ускорили этот процесс. Некоторые из этих приборов, так же отличающиеся компактными размерами, были успешно проверены и в космосе, на борту МКС.

Матс Нильссон (Matts Nilsson) из университета Упсалы (Швеция) и его коллеги совершили следующий логический шаг, и встроили секвенатор ДНК в обычный мобильный телефон, упростив его структуру и приспособив фактически для решения одной задачи – поиска известных последовательностей в геноме.

Как объясняют ученые, портативные системы расшифровки ДНК нужны обывателям или медикам фактически для одной цели – обнаружения мутаций, связанных с тем или иным типом рака, а также для идентификации опасных микробов, вирусов и других патогенов. И в том и в другом случае полная расшифровка ДНК и ее анализ не нужны – достаточно найти в ней "неправильную" последовательность и передать сигнал об этом пользователю телефона.

Для реализации этой задачи нужно всего две вещи – набор реактивов, находящих "нужные" сегменты ДНК и подсвечивающие их при помощи светящихся молекул, и специальная емкость-микроскоп, которая сделает эти молекулы видимыми для камеры мобильного телефона.

Эти реактивы состоят из коротких закольцованных молекул ДНК, соединяющимися с определенными последовательностями длиной в несколько десятков нуклеотидов в геноме клеток только в том случае, если все "буквы" в образце и в ДНК клетки полностью совпадают. Когда такое кольцо соединяется с ДНК, присоединенная к нему молекула флуоресцентного вещества высвобождается и приобретает способность светиться.

Это позволяет, используя методы машинного обучения, определять, какие последовательности ДНК присутствуют в геноме того или иного существа. Так как тестовые кольца ДНК присоединяются только к "правильным" последовательностям нуклеотидов, это обеспечивает сверхвысокую точность поиска мутаций, сравнимую с самыми точными методиками их обнаружения в стационарных лабораториях.

Второй компонент этой системы состоит из небольшой емкости, набора линз и светодиода, который надевается на заднюю крышку телефона и в которой, собственно, происходят реакции между образцами ДНК и реактивами. Ее, как подчеркивают ученые, можно самостоятельно распечатать на принтере и собрать, используя дешевые линзы, светодиод и батарейки.

Работу данной системы биологи и инженеры проверили на культурах раковых клеток, извлеченных из толстой кишки человека и имеющих самые распространенные и редкие мутации в гене KRAS. Система "мобильной генной микроскопии", как назвали ее ученые, смогла найти почти все мутации  и достигла точности детектирования в 94%, что всего на 2% уступает качеству работы лаборатории. Подобные результаты были достигнуты даже в тех случаях, когда в культурах присутствовала всего одна раковая клетка на тысячу здоровых сородичей.

Эта же система, по словам ее разработчиков, может быть использована для поиска опасных микробов и вирусов в образцах крови, слюны и прочих выделений. Как надеются ученые, такие мобильные секвенаторы ДНК в будущем помогут медикам быстрее раскрывать и останавливать эпидемии в неблагополучных странах Африки, где часто десятки тысяч людей умирают до того, как врачам удается раскрыть причину развития болезни.

17.01.2017 Источник: ria.ru