Не болит, но убивает

 

 

Мультимедийный круглый стол на тему: «Клеточные технологии: мифы и реальность медицины красоты» прошел в рамках специального проекта «Медицина красоты» «Социального навигатора» МИА «Россия сегодня». В рамках мероприятия были рассмотрены вопросы совместного применения новых клеточных технологий и геномной инженерии в пластической хирургии (в эстетической и реконструктивных частях), косметологии, неврологии, ревматологии, онкологии и других областях практической медицины и фармакологической промышленности.

 

Как пояснила руководитель проекта «Социальный навигатор» МИА «Россия сегодня» Наталья Тюрина, поводом для этого мероприятия послужило принятие закона «О биомедицинских клеточных продуктах», который определяет отношения, возникающие в связи с разработкой, исследованиями, экспертизой, регистрацией, хранением и транспортировкой продуктов, предназначенных для профилактики, диагностики и лечения заболеваний пациента. Закон вступает в силу с 1 января 2017 года.

Однако, как заявила заместитель директора Департамента науки, инновационного развития и управления медико-биологическими рисками здоровью Минздрава Оксана Фомичева, принятие закона еще не означает, что с 1 января в России будет осуществляться обращение биомедицинских клеточных продуктов. Для регулирования индустрии клеточных технологий в 2017-2018 годах в рамках этого федерального закона будут приняты 60 нормативно-правовых актов, пояснила она. По словам представителя Минздрава, государственный контроль будет осуществляться на всех этапах регистрации биомедицинских продуктов, включая экспертизу состава образцов, контроль качества, эффективности и возможных рисков применения.

Руководитель экспертного совета проекта «Медицина красоты», главный внештатный специалист – пластический хирург Минздрава Наталья Мантурова отметила, что федеральный закон о клеточных технологиях в большей степени направлен на развитие тканевой инженерии, что положительно повлияет на один из проектов, связанных с восстановлением кожных покровов.

Речь идет о проекте с участием специалистов исследовательского центра клеточных технологий Института пластической хирургии и косметологии, института хирургии им. Вишневского и НИИ хирургии детского возраста на базе московской клинической больницы №9. В рамках этого проекта пациенты с обширными ожогами получают ожоговую терапию с помощью клеточных технологий. Как сообщил глава исследовательского центра Института пластической хирургии и косметологии Андрей Устюгов, закон позволит стандартизировать методики, использовать клеточные технологии в клинической практике, причем не только в пластической и реконструктивной хирургии, но и в экстренной медицине.

 

Источник полного видео мероприятия: ria.ru

 

В связи с этим директор НИИ хирургии детского возраста, руководитель Университетской клиники хирургии детского возраста Владимир Розинов привел статистику, согласно которой на месте происшествий в результате пожаров и взрывов ежегодно гибнет более 500 детей, от 4 до 7 процентов детей с тяжелыми ожогами становятся инвалидами. «Внедрение клеточных технологий скажется на росте возможностей по спасению жизни детей и снижению процента инвалидизации», – отметил директор НИИ.

Принятие закона, по мнению Натальи Мантуровой, регулирует использование клеточных технологий в практической медицине, а также регламентирует все этапы научных исследований. В частности, как сообщила эксперт, многие институты находятся на стадии клинических исследований по созданию из клеток жировой и хрящевой ткани. «Мы уже сегодня думаем о том, как заменить имплантаты собственной тканью человека», – подчеркнула она.

В рамках круглого стола медицинские эксперты также обсудили вопрос безопасности используемых клеточных технологий. «В руках профессионалов клеточная терапия безопасна и эффективна, и мы должны защищать и развивать это направление, дающее безграничные возможности, в частности, для восстановления организма после облучения и химиотерапии», – полагает завотделением клеточной и экспериментальной лучевой терапии Медицинского радиологического научного центра им. А.Ф. Цыба – филиала Национального медицинского исследовательского радиологического центра Минздрава РФ (г. Обнинск) Анатолий Коноплянников. По его словам, «ни одного случая саркомы не было вызвано введением стволовых клеток».

По мнению большинства присутствующих экспертов, принятие закона «легализует то, что уже давно лежало на поверхности», позволит стандартизировать методики и внедрить их в клиническую практику.

21.09.2016 Источник: ИА NewsTes

 

 

 

Невероятно: группа израильских ученых разработала устройство, которое использует мозговые волны человека для дистанционного управления нанороботами на основе ДНК — когда эти нанороботы находились внутри живого таракана. Повинуясь мысленному приказу человека, оболочка робота раскрывается, подобно устрице, и высвобождает лекарственную молекулу, которая правит физиологию клеток таракана.

 

Несмотря на то, что это «всего лишь демонстрация и доказательство концепции», такая технология открывает для нас новую эпоху нейрокомпьютерных наноинтерфейсов, которые связывают психическое состояние человека с биоактивным грузом, вроде лекарств. Будущие методы лечения, в основе которых будет такой прототип, могут существенно продвинуться в лечении шизофрении, депрессии или других психических расстройств: лекарства будут активироваться только тогда, когда мозговые волны пациента будут демонстрировать признаки ненормальности.

 

Управляя позитивным мышлением

 

Работа была опубликована в академическом журнале PLoS One.

Взлом телесных функций таракана силой мысли — это довольно интересно уже само по себе, но ученые разрабатывали свою технологию с другой целью на уме: решить надоедливую проблему доставки лекарств.

Доставить препараты куда нужно чрезвычайно сложно, особенно если дело касается внутренней работы мозга.

Когда человек глотает нейроактивную таблетку (скажем, аддералл или риталин), активные ингредиенты начинают циркулировать по телу. Некоторые сразу же разрушаются печенью, что снижает их эффективность, другие же прорываются через кровоток, иногда вызывая побочные эффекты. Ученые пытались обойти эту проблему путем инкапсулирования лекарственных средств в различных оболочках для таблеток или гелях, задерживающих высвобождение. Но даже эти системы не являются полностью управляемыми, поскольку нет никакого способа отключить их, как только оболочка будет снята.

Несколько лет назад группа гарвардских ученых под руководством Джорджа Черча придумала весьма экзотическое решение: нанороботы на основе оригами из ДНК.

Имеющие оболочку, подобно моллюскам, эти наноразмерные роботы состоят из цепочек синтетических молекул ДНК, которые инкапсулируют полезную нагрузку в виде лекарств, пока не наступит время их высвободить. В отличие от таблеток с управляемым высвобождением, препарат физически привязан к оболочке, поэтому он никогда не будет физически свободен и блуждать по телу. Вместо этого полезный груз высвобождается только когда открывается «моллюск»; закройте раковину и сразу же заблокируете лекарство.

Открытие наноробота происходит за счет работы двух замков, каждый из которых представлен особой цепью ДНК под названием аптамер, которая связывается с целевой молекулой — рецептором на поверхности раковых клеток, например. Когда аптамер фиксируется на цели, раковина раскрывается и выпускает ценный груз.

 

 

 

«Эти нанороботы — первая система, которая приближается к реальному управлению лечебными молекулами», пишут израильские ученые в своей работе. Но от нас требуется найти особые молекулярные цели — присутствующие в больном, но не в обычном состоянии — и привязать к ним роботов. В случае с раковыми клетками это весьма сложно. С психическими заболеваниями — и вовсе невозможно.

Чтобы нанороботы на основе ДНК работали в таких условиях, нужны другие режимы управления.

И это навело ученых на мысль: раз уж психические расстройства часто сопровождаются явными признаками аномальной активности головного мозга, которую легко увидеть на ЭЭГ, может, мы сможем использовать мозговые волны для управления нанороботами и высвобождения лекарственных средств?

 

Разум превыше материи

 

Для проверки своей идеи ученые построили простую, но доказывающую концепцию систему, которую можно дополнительно оптимизировать для фактического применения в лечебной практике.

Сначала они обучили алгоритм различать картины ЭЭГ людей в состоянии покоя или выполняющих энергичную умственную работу. Затем они связали флуоресцентную молекулу — полезный груз — с роботами ДНК, пометив ее наночастицами железа, и ввели в тела живых тараканов, размещенных внутри электромагнитных катушек.

Наночастицы железа — важный момент: как аптамеры в предыдущем примере, они действуют как замки, контролирующие робота ДНК.

Человек надевает ЭЭГ-шлем, садится рядом с системой и по запросу либо умственно расслабляется, либо решает математические задачки. Мозговые волны расшифровываются в режиме реального времени и используются для изменения состояния электромагнитной катушки, включая ее при проведении вычислений. Сдвиг в электромагнитном поле нагревает наночастицы железа, они раскрывают «устрицу» и выпускают флуоресцентную молекулу.

Через 18 секунд после активации поля ученые обнаружили флуоресценцию в таракане, что подтвердило работоспособность системы. Более того, когда человек-оператор мысленно расслабился, раковина ДНК закрылась и флуоресценция прекратилась. Следовательно, роботы были успешно деактивированы.

«Эти результаты демонстрируют успешное взаимодействие между испытуемыми и роботами ДНК внутри живого животного», заключили авторы.

 

Телепатическая терапия

 

 

 

Авторы полагают, что будущие проекты их технологии можно было бы использовать для автоматического высвобождения лекарственных препаратов у людей, когда это необходимо.

Алгоритм можно обучить отслеживать состояние мозга, которое связывают с синдромом дефицита внимания и гиперактивности или шизофренией, ну или вообще подстроить под нужды, говорит автор исследования Сачар Арнон. Например, если ЭЭГ обнаруживает признаки нарастающего эпизода депрессии, оно может активировать роботов ДНК, в течение короткого времени выпускающих антидепрессанты, которые помогут побороть симптомы до того, как они взорвут вам мозг. Таким образом, не будет постоянно купаться в изменяющих психическое состояние лекарствах, особенно если они не нужны.

Идея футуристическая, и еще очень многое нужно доработать. Особенную проблему может составить убедить реальный мир использовать такой подход, говорит автор исследования доктор Дорон Фридман.

«Хотя некоторые тенденции движут нас по направлению к носимым технологиям, остается очень сложно измерить высококачественные сигналы ЭЭГ у людей в повседневной жизни», объясняет Фридман. Чтобы система работала как запланировано, группа подумывает создать небольшое ЭЭГ-устройство, которое будет постоянно и неустанно наблюдать за активностью мозга. Когда возникают отклонения от нормы, оно активирует носимое устройство — например, умные часы, очки или бижутерию — создающее электромагнитное поле, необходимое для выпуска лекарств.

Но даже расшифровка активности мозга — сложный процесс, признает Фридман. На текущий момент мы можем найти некоторые различия в ЭЭГ у пациентов с психическими отклонениями в лаборатории. Но сделать надежный нейромаркер, который будет работать в реальном времени — это совсем другое. Впрочем, они активно работают над его созданием.

В любом случае группа ученых с оптимизмом смотрит на будущее своей поделки.

В своем исследовании ученые использовали активность мозга в качестве пускового сигнала. Тем не менее другие параметры должны быть в равной степени эффективны при управлении ДНК-роботами, и эти данные становятся все более и более доступными. Например, приложения для мониторинга сердца уже доступны для мобильных устройств, а некоторые из них позволяют отслеживать уровень сахара в крови и другие биологические параметры.

Такое устройство могло бы упростить множество моментов в нашей жизни. Одной только силой мысли мы могли бы запустить патруль ДНК-роботов, которые выпустят мелатонин и справятся с нашей бессонницей, либо кофеин, чтобы приободрить нас. Мы могли бы даже добиться идеального уровня опьянения.

«Представьте, что могли бы доставить точное количество алкоголя, которое не давало бы вам опьянеть, но удерживало в состоянии счастья. Глупо, но такое может случиться», говорит Арнон.

21.09.2016 Источник: hi-news.ru

 

 

 

 

Японские ученые выяснили, что тихоходки защищают свою ДНК от действия ионизирующего излучения, стабилизируя ее специальным белком. В эксперименте этот белок существенно снизил радиационное повреждение генома человеческих клеток. В геноме тихоходок также обнаружился ряд других защитных механизмов. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications.

Тихоходки (тип Tardigrada) — микроскопические (до 1,5 миллиметра в длину, большинство гораздо меньше) восьминогие животные, близкие к членистоногим и онихофорам. Они известны своей исключительной живучестью — будучи распространены по всему миру, тихоходки предпочитают влажные почвы и мох, но могут жить и высоко в горах, и на дне океана. При недостатке влаги или в других неблагоприятных условиях тихоходки теряют до 90 и более процентов жидкости и погружаются в состояние ангидробиоза, в котором способны пребывать годами. В этом состоянии они могут кратковременно выдерживать температуры почти от абсолютного ноля до 100 градусов Цельсия, давление от практически нулевого до 600 мегапаскалей (примерно в 6000 раз больше атмосферного) и ионизирующее излучение в 5000 грей (в тысячу раз больше летальной дозы для большинства животных и человека). Кроме того, тихоходки способны выживать в органических растворителях, под действием токсичных газов и даже в условиях открытого космоса. При наступлении благоприятных условий тихоходки быстро возвращаются к жизни, сохраняя способность к размножению. При этом о причинах подобной живучести пока известно довольно мало.

Сотрудники Токийского университета с коллегами из других научных центров провели полную расшифровку ядерной ДНК одного из наиболее устойчивых видов тихоходок (всего их известно около тысячи) — Ramazzottius varieornatus. Выяснилось, что 52,5 процента генов имеют общее происхождение с другими животными, 43,9 процента уникальны или обладают минимальным сходством, 2,4 процента неопределимы и лишь 1,2 процента заимствованы способом горизонтального переноса у других царств живых существ. Это опровергает выводы американского коллектива о том, что живучесть тихоходкам придает большое число заимствованных генов (эти данные подвергали сомнению и раньше).

 

 

Ученые обнаружили в геноме тихоходки уникальный белок, названный ими Dsup (от англ. damage suppressor — подавляющий повреждения). Он образует с ДНК устойчивые комплексы, вызывая ее агрегацию в ядре. Исследователи предположили, что этот белок может нести функцию защиты генетического материала от радиационного повреждения. Чтобы проверить эту гипотезу, они ввели ген Dsup в культуру эмбриональных человеческих почечных клеток. Затем трансгенные и обычные клетки облучили рентгеновским излучением в дозе 10 грей (такая доза смертельна для человека). Выяснилось, что в экспрессирующих Dsup клетках одноцепочечная фрагментация ДНК под действием радиации составила 16 процентов, а в обычных — 33 процента. Таким образом, белок тихоходки уменьшил повреждение генетического материала более чем вдвое. Опыты с окислителями показали, что он также защищает ДНК от действия активных форм кислорода (АФК). Исследователи отметили, что ранее белков с подобными функциями ни у каких организмов не находили.

Помимо этого в геноме тихоходки обнаружили большое число защитных генов. В частности, в нем содержатся 16 ферментов из семейства супероксиддисмутаз, которые нейтрализуют АФК. При этом у большинства животных их число не превышает 10. Также у R. varieornatus оказалось четыре копии гена MRE11, восстанавливающего двухцепочечные разрывы ДНК (большинство животных имеют лишь одну его копию).

Генетический материал тихоходок оказался выборочно лишен пероксисомного пути окисления жирных кислот, который при неблагоприятных условиях может способствовать синтезу АФК и окислительному стрессу. Также у этих животных отсутствуют ключевые компоненты важнейшего внутриклеточного сигнального пути mTORC1, реагирующие на гипоксию, генотоксический и оксидативный стрессы. При этом компоненты, отвечающие за распознавание аминокислот и дефицита энергии, остались сохранными.

 

 

Выявленные особенности генома во многом объясняют устойчивость тихоходок к радиации и другим повреждающим факторам окружающей среды. Исследователи рассчитывают, что обнаружение Dsup поможет разработать эффективные методы защиты от ионизирующего излучения и окислительного стресса.

Ранее ученые выяснили, что способность тихоходок впадать в ангидробиоз связана с наличием у них особых «стекленеющих» белков, которые в отсутствие воды формируют своеобразное покрытие, защищающие органеллы клетки и клеточные мембраны.

21.09.2016 Источник: Олег Лищук nplus1.ru

 

Собака после операции

 

Международная коллаборация HEAVEN/GEMINI, созданная для подготовки и выполнения пересадки головы человеку, сообщила об успехе экспериментов по восстановлению функций поврежденного спинного мозга у животных. " rel="nofollow" target="_blank" href="http://surgicalneurologyint.com/surgicalint_articles/gemini-initial-behavioral-results-after-full-severance-of-the-cervical-spinal-cord-in-mice/">Посвященные этому публикации появились в журнале Surgical Neurology International. Глава коллаборации итальянский нейрохирург Серджио Канаверо (Sergio Canavero) в сопутствующем материале на страницах того же издания заявил, что полученные результаты «развеют истерию [научного сообщества по поводу его планов] раз и навсегда». Однако эксперты уже выступили с критикой этих работ.

Канаверо впервые заявил о намерении пересадить голову парализованного человека на здоровое тело с мертвым мозгом в 2013 году. Согласно его планам, пациента должны подвергнуть глубокому охлаждению (до 15 градусов Цельсия), хирургически отделить голову от тела, подключив к аппарату искусственного кровообращения, и пересадить на заранее подготовленное тело донора, последовательно соединяя все анатомические структуры. Чтобы обеспечить восстановление целостного спинного мозга, хирург намерен обработать его срезы полиэтиленгликолем (ПЭГ), который в лабораторных условиях продемонстрировал способность «склеивать» поврежденные клеточные мембраны, а также в течение восстановительного периода проводить электростимуляцию нервных волокон и действовать на них отрицательным давлением. Первые несколько недель пациенту предстоит провести в искусственной коме.

В 2015 году согласие на пересадку своей головы дал российский программист Валерий Спиридонов, парализованный в результате нейродегенеративного заболевания — спинальной мышечной атрофии. По словам Канаверо, проведение операции станет возможным уже в конце 2017 года. В начале января 2016 года директор Вьетнамо-германской больницы в Ханое Чинь Хонг Шон (Trinh Hong Son) предложил провести трансплантацию в его учреждении.

В рамках подготовки к эксперименту коллега Канаверо из Харбинского медицинского университета Сяопин Жэнь (Xiaoping Ren) со своей бригадой провел пересадку головы обезьяне. Хирурги не пытались восстановить спинной мозг, а лишь хотели убедиться, что охлаждение может сохранить головной мозг в ходе пересадки. По словам ученых, животное перенесло операцию нормально, однако спустя всего 20 часов его умертвили «по этическим соображениям».

В последних публикациях члены GEMINI из южнокорейского Университета Конкук описали эксперименты по восстановлению этиленгликолем спинного мозга у животных. Как следует из публикаций, у пяти из восьми мышей с пересеченным спинным мозгом при применении ПЭГ через четыре недели частично восстановились движения. Остальные три и все животные из контрольной группы, у которых ПЭГ не применяли, погибли.

В другом эксперименте ученые обработали ПЭГ спинной мозг собаки, пересеченный примерно на 90 процентов поперечной площади. Как пишут хирурги, за три недели к животному, которое было полностью парализовано, вернулась способность ходить, вилять хвостом, питаться и брать предметы пастью. Контрольную операцию на этот раз не проводили.

Еще в одном опыте корейцы воспользовались усовершенствованной методикой, разработанной в техасском Университете Райса. Учитывая результаты предыдущих работ, показавшие, что графен может служить своеобразным протезом для нервных клеток и даже стимулировать их рост, американские ученые добавили в ПЭГ наноленты из этого материала. Полученной субстанцией, названной PEG-GNRs, или Texas-PEG, корейские исследователи обработали место хирургического пересечения спинного мозга у пяти крыс. Электростимуляция спинного мозга, проведенная на следующий день, зарегистрировала в нем небольшое количество импульсов, которые у контрольной группы не наблюдались. Как пишут ученые, после этого четыре из пяти крыс из экспериментальной группы утонули в результате потопа в лаборатории (!), а оставшееся животное уже через два дня начало слегка шевелить всеми конечностями. Спустя три недели крыса смогла самостоятельно есть, ходить и вставать на задние лапы.

 

Гафеновые наноленты

 

В качестве подтверждения успеха публикации содержат видеозаписи мыши, крысы и " rel="nofollow" target="_blank" href="http://www.surgicalneurologyinternational.com/video/sni_338_16I15176.mp4">собаки на разных стадиях восстановления (просмотр может быть неприятен для некоторых пользователей). Гистологические материалы исследователи обещают опубликовать отдельно.

После появления публикаций научно-популярный журнал New Scientist связался более чем с десятком профильных экспертов. Большинство из них отказались публично комментировать эти работы, остальные выразили глубокое сомнение в достоверности полученных результатов. Так, нейробиолог из Университета Огайо Джерри Сильвер (Jerry Silver) назвал публикацию о собаке сообщением об отдельном случае без контрольной группы, которое не дает достаточного объема информации. Еще он обратил внимание на то, что статья не содержит томографических или гистологических свидетельств того, что спинной мозг животного пересекли на заявленные 90 процентов.

Также Сильвер назвал данные об эксперименте с применением PEG-GNRs крайне скудными: «Не надо сообщать, что четыре из пяти животных утонули. Надо начать заново и увеличить размеры групп».

Специалист по медицинской этике из Нью-йоркского университета Артур Каплан (Arthur Caplan) отметил, что, судя по публикациям, сроки трансплантации, намеченные Канаверо, нереалистичны. По его словам, провести эксперимент по восстановлению спинного мозга у человека удастся не раньше, чем через три или четыре года, а попытку пересадки головы — через семь или восемь лет.

21.09.2016 Источник: Олег Лищук