Под влиянием радиации, химикатов (дым сигарет и др.) происходит мутация генов, регулирующих рост и деление клеток. Если не заметить мутацию на ранней стадии и не уничтожить её, то клетки-мутанты продолжат делиться и накапливать мутации, вплоть до образования раковой опухоли из сильно мутировавших клеток, у которых не работает механизм ограничения деления (раковые клетки) Учёные из компании Microsoft поставили серьёзную задачу решить одну из главных проблем человечества — победить рак. Например, в июне этого года они опубликовали научную работу в журнале Journal of Oncology Practice (doi:10.1200/JOP.2015.010504), в которой показали метод ранней диагностики рака поджелудочной железы по поисковым запросам. На ранних стадиях многие формы рака успешно поддаются лечению. По мнению исследователей, можно создать «недорогую систему пассивного наблюдения» за пользователями, которая будет выявлять рак поджелудочной железы и, в перспективе, другие опасные формы рака. Система слежения и сбора персональных данных может работать, например, на уровне операционной системы. Сейчас Microsoft пошла дальше. Этим летом компания организовала первую научно-исследовательскую лабораторию, где собрала коллектив лучших биологов, программистов и инженеров. Задача лаборатории — применить методы информатики, чтобы решить проблему рака. «На самом деле у биологии и информатики есть глубокая связь. В принципе, эти системы работают по схожим фундаментальным принципам», — говорит Крис Бишоп (Chris Bishop), директор лаборатории в научно-исследовательском подразделении Microsoft Research. Исследователи считают, что рак следует воспринимать как баг в компьютерной системе, а раковые клетки можно перепрограммировать и вернуть в исходное здоровое состояние.

Программирование ДНК

Например, в Microsoft разрабатывают конструкцию из ДНК, которая способна «жить» внутри клеток и отслеживать сбои на клеточном уровне. В случае появления признаков мутации, которая превращает здоровую клетку в раковую, эти маленькие биокомпьютеры инициируют процесс «перезагрузки», возвращающий клетку в исходное состояние. Программисты биолаборатории Microsoft уже разработали модель для программы Bio Model Analyser, которая эмулирует поведение здоровой клетки. Его можно сравнить с поведением клетки после мутации, чтобы разработать программу исправления, которая позже будет заложена во внутриклеточного ДНК-биоробота.

Bio Model Analyser

Это лишь одно из исследований, которые ведутся в новой биолаборатории Microsoft Research. Например, в Microsoft также разработали программное обеспечение, которое в течение нескольких секунд очерчивает границы раковой опухоли на изображениях, полученных после рентгенологического исследования. Раньше рентгенологам приходилось вручную делать эту кропотливую работу. Программа попиксельно сравнивает снимки, сделанные в разные время, и точно показывает, насколько опухоль уменьшилась или выросла. 3D-сканы опухолей из программы можно даже распечатать на 3D-принтере, чтобы хирурги попрактиковались перед проведением сложной операции. Коллектив биологов и программистов Microsoft собран в отделе биоинформатики Biological Computation Group, образованном в 2007 году. Руководителем отдела назначен Эндрю Филипс (Andrew Philips). Он предполагает, что «технически станет возможным через 5-10 лет создать умную молекулярную систему, которая сможет детектировать рак [на ранней стадии развития болезни]». К оценкам учёного следует относиться с известной долей осторожности. Как метко заметил Рэндел Манро, «технология, до которой осталось 20 лет, будет вечно оставаться технологией, до которой осталось 20 лет».

На первый взгляд кажется странным, что разработчик программного обеспечения заинтересовался медицинскими исследованиями. Но в этом есть определённый смысл, потому что медицина и информатика уже давно стали смежными дисциплинами. Достаточно вспомнить, что нейросеть IBM Watson научилась диагностировать некоторые болезни лучше, чем врачи-диагносты. Нейросеть от IBM работает в рамках проекта IBM Watson for Onkology. Достаточно посмотреть на разработки в области носимой электроники, в том числе имплантанты, трекеры и различные сенсоры для постоянного мониторинга состояния здоровья и жизненных показателей. Учёные считают, что в будущем «умные» устройства будут постоянно отслеживать состояние человека, вплоть до клеточного уровня, и оперативно выявлять потенциальные проблемы. Такие сенсоры будут сравнивать параметры работы организма с эталонным шаблоном. Если организм отклонился от шаблонных показателей — его следует изучить и нормализировать. В первое время неинвазивные сенсоры могут отслеживать физическую активность человека, качество и продолжительность сна, потребление продуктов питания. Они будут собирать эту статистику для анализа. Специалисты довольно оптимистично оценивают перспективы применения вычислительных методов для лечения рака. Ранняя диагностика — ключ ко всему. «Если мы научимся контролировать и регулировать рак, то он станет таким же, как обычное хроническое заболевание, и тогда проблема решена», — говорит д-р Жасмин Фишер (Jasmin Fisher) из Кембриджского университета. Она верит, что некоторые виды рака можно будет устранить за 5-10 лет. Желание Microsoft присоединиться к борьбе с раком можно приветствовать. Немного странно, что компания сравнивает болезнь с багом в программном обеспечении — и рассчитывает устранить её. Ведь 35 лет истории Microsoft показали, что у компании не очень хорошо получается бороться с багами. Кстати, насчёт обещания уничтожить рак за 5-10 лет. В 2004 году лично Билл Гейтс заявил, что спам будет уничтожен за два года.

21.09.2016 Источник: geektimes.ru

Как сообщает редакция журнала Cell Reports, группе австралийских специалистов удалось разработать и испытать уникальный медицинский препарат, действующий на организм в точности так же, как и физические нагрузки. И вскоре для того, чтобы сжечь лишний жир нужно будет идти не в спортивный зал, а к доктору, который сумеет помочь скинуть пару килограммов без изнурительных упражнений и хирургических операций.

За разработку чудо средства отвечает профессор Шон Макги и его коллеги. Создатели утверждают, что препарат оказывает на организм такое же влияние, как и физические нагрузки. А именно: разрушает комплекс белка HDAC и способствуют запуску белка MEF2. Именно эти структуры и отвечают за процессы жиросжигания и наращивания мышечной массы.

Стоит сказать, что влияние данных регуляторных структур на процессы обмена было доказано учёными ещё в 2009 году, но лишь сейчас им удалось создать препарат с подобным действием. Лекарство усиливает метаболизм клеток и заставляет их сжигать запасы жира.

В процессе лабораторных тестов над мышами исследователям удалось добиться стойкого повышения концентрации белка MEF2, в результате чего в организме грызунов наблюдалось повышение потребления энергии белками и более интенсивное окисление жиров. Кроме того, в клеточных структурах также происходили значительные изменения — увеличилось количество митохондрий. Точно такие же процессы происходят и в организме при физической нагрузке.

Сейчас в продаже уже имеются подобные препараты, к примеру ингибиторы белка HDAC, но их действие значительно хуже полученного препарата. Да и работают «в полную силу» существующие медикаменты лишь в сочетании с физическими упражнениями.

Австралийские исследователи уже планируют следующий этап испытаний, который будет проведен на людях в 2017 году, так что не спешите продлевать абонемент в фитнес-клуб.

21.09.2016 Источник: hi-news.ru

Сотрудники московского исследовательского центра клеточных технологий Института пластической хирургии и косметологии совместно со своими коллегами из НИИ хирургии детского возраста и учеными института хирургии имени Вишневского научились выращивать живые клетки для лечения ожогов и травм. Отечественным врачам первым в мире удалось совершить прорыв в этой области и создать искусственные клетки тела человека в лаборатории.

Ученые всего мира на протяжении многих лет пытаются создать искусственные клетки и клеточные структуры, но до недавнего времени все подобные элементы создавались с применением большого количества органики, либо же полученные структуры оказывались крайне нежизнеспособны.

Российские ученые пока не раскрывают секрет своей технологии, но уже провели испытания на базе клинической больницы № 9 города Москвы. Они использовали свою технологию для лечения ожогов и некоторых других видов травм. Кстати говоря, искусственные клетки не вызывают ответной реакции иммунной системы.
В данный момент группа медиков прилагает все усилия для внедрения новых клеточных технологий в широкую медицинскую практику, а также работает над созданием правовой базы, которая смогла бы регламентировать деятельность банков искусственных человеческих клеток, ведь подобное встречается впервые не только в Российской, но и в мировой практике.

Внедрение новой технологии позволит улучшить качество медицинской помощи, которая оказывается пострадавшим при пожарах и взрывах. Искусственные клетки будет возможно выращивать впрок, чтобы создать оперативный банк для экстренной пересадки кожи пострадавшим.

21.09.2016 Источник: hi-news.ru

Ранее по теме: Клеточные технологии: мифы и реальность медицины красоты

Ученые из Гарвардской медицинской школы выяснили, что курение вызывает долгосрочные изменения в активности генов, сообщает NBC News. Генетики пришли к такому выводу, изучив процессы метилирования — присоединение метильной группы (CH₃) к ДНК — у 16 тысяч людей.

Специалисты проанализировали образцы крови у участников различных исследований, которые проводились до 1971 года. Ученые изучили данные из их анкет, где пациенты указывали, какой у них был рацион питания, курили ли они, придерживались ли здорового образа жизни и какие у них были заболевания.

Установлено, что у многих курильщиков были изменения в метилировании, которое влияло на активность семи тысяч генов, связанных с болезнями сердца и формированием раковых опухолей. У тех, кто бросил курить, большая часть ДНК пришла в норму примерно через пять лет, однако часть изменений, затрагивающих 19 генов (включая TIAM2, влияющий на развитие лимфомы), сохранялась в течение 30 лет.

По словам ученых, это свидетельствует о том, что у бывших курильщиков даже спустя десятилетия сохраняется риск развития таких заболеваний, как некоторые виды рака, хроническая обструктивная болезнь легких и инсульт.

Другое исследование чуть ранее:

Обнаружена главная опасность курения

Финские ученые выяснили, что антитабачная политика позволяет существенно снизить частоту субарахноидальных кровоизлияний (наиболее летальная форма инсульта). Результаты работы опубликованы в журнале Neurology.

Медики оценили частоту инсультов за период в 15 лет (1998-2012). Оказалось, что частота кровоизлияний находилась в прямой зависимости от числа курящих. Количество людей, пораженных инсультом, снизилось на 45 процентов среди женщин старше 50 лет и на 26 процентов среди мужчин того же возраста. При этом число курящих людей в возрасте 15-64 года в Финляндии уменьшилось на 30 процентов.

По словам ученых, результаты не показывают причинно-следственную взаимосвязь, однако весьма вероятно, что усилия властей по борьбе с курением повлияли на показатели частоты случаев субарахноидального кровоизлияния.

Субарахноидальным кровоизлиянием называется скопление излившейся крови в полость между паутинной и мягкой мозговыми оболочками. Оно может развиться из-за разрыва артериальной аневризмы или черепно-мозговой травмы. Аневризма сосудов головного мозга присутствует у 10 процентов людей старше 70 лет, однако в большинстве случаев она не разрывается. При этом исследования показали, что курение является одним из наиболее важных факторов риска кровоизлияния.

22.09.2016 Источник: lenta.ru