Биолог Сергей Киселев о технологиях редактирования генома, клинических испытаниях современных лекарств и перспективах клонирования
ПостНаука и РВК уже третий год подряд реализовывают проект, позволяющий журналистам ориентироваться в процессах современной науки. Мы организовали лекции для представителей ключевых для России медиа в пространстве Академии ПостНауки и в стенах самих редакций. Темы лекций освещают взаимодействие фундаментальной науки и технологий.
Человек состоит из отдельных клеток. Все организмы на Земле состоят из клеток — либо из одной, либо из нескольких. Внутри каждой клетки есть ядро. В ядре содержатся такие «червяки», которые называются хромосомами. Хромосома — это комплекс, состоящий из дезоксирибонуклеиновой кислоты, ДНК, и различных белков. А ДНК, в свою очередь, очень длинная (в клетке человека ее находится полтора метра) химическая молекула, состоящая из отдельных оснований. А порядок этих оснований, собственно, и составляет генетический код.
Сегодня мы умеем брать и разрезать генетический текст так, как нам удобно, с помощью генно-инженерных ножниц. Если мы вырежем нормальный фрагмент текста, то впоследствии сможем перенести его в другую молекулу, туда, где этот генетический текст был неправильный. После этого молекулу с исправленной ДНК мы можем ввести в вектор, например в вирус. Все, что мы в него встроим, он потащит в клетки, соответственно, он войдет в клетку, после войдет в ядро, доставит генетическую информацию, эта новая генетическая информация так или иначе смешается с прошлой генетической информацией. Если она была неправильная, то она ее исправит, и клетка будет использовать новый ген. Вирусы могут доставляться человеку как укол или, как вы заражаетесь аденовирусом, аэрозольно, через нос. А бывает другой вид генной терапии, когда мы можем взять клетки из организма, каким-то образом ими манипулировать, потом доставить ген в культуру этих клеток и после этого трансплантировать их обратно в организм. Кроме вирусов существуют другие, невирусные формы доставки. Но в любом случае бояться вирусов не надо. Вирусы сегодня в качестве вектора для генной терапии используются очень широко во всем мире.
Рыночный потенциал технологии репрограммирования в 2013 году оценивался около 200 млн долларов, если весь рынок — 600 млн. И как ожидают эксперты по внедрению и освоению технологий репрограммирования, в 2015–2016 годах это составит треть от общего рынка использования клеточных технологий в практике. The Gurdian в этом году назвал следующей революцией в человеческой биологии, причем она уже началась, органоиды. Это фантастика, потому что можно взять у каждого из мочки уха фибробласты, клетки кожи, вырастить их, репрограммировать и потом дифференцировать нейросферы. А ученые из Австрии пошли дальше: стали культивировать их в биореакторе, и оказалось, что через некоторое время возникает аналог мозга человека.
доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией эпигенетики Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН
Беседа биологов Евгения Шеваля и Марии Шутовой об истории изучения стволовых клеток, их роли в лечении онкологических заболеваний и репрограммировании.
Диалоги ПостНауки — это новый лекционный формат, в рамках которого два эксперта освещают различные аспекты одной темы, дискутируя и дополняя друг друга. Диалоги ПостНауки проходили в Культурном Центре «ЗИЛ» при поддержке Фонда Дмитрия Зимина «Династия».
Евгений Шеваль рассказывает о том, как открытие стволовых клеток позволило изменить представление об основных принципах клеточной организации человеческого организма и вылечить множество болезней, а также о недавнем открытии стволовых клеток в составе опухолевых тканей и о том, позволит ли это на новом уровне подойти к лечению рака.
Схема существования единичных стволовых клеток, которые могут восстановить всю ткань, уже устоялась. В ткани есть единичные стволовые клетки, их очень мало, они очень редко делятся. Часть их потомков обладают свойством сохранить возможность остаться стволовой клеткой, часть потомков уходит в дифференцировку, они начинают активно делиться (стволовая клетка делится неактивно), потом дифференцируются, работают и, как правило, в большинстве случаев, если популяции быстро обновляются, потом погибают. Эта схема выросла из экспериментов Тилла и Маккаллоха, и сейчас она более или менее подтверждается для тех тканей, где есть обновления. Если ткань не обновляется, там либо нет стволовых клеток, либо их роль в восстановлении крайне мала. Кроме стволовых клеток тканей взрослого организма такая схема организации присуща и опухолевым тканям.
В лекции Марии Шутовой речь идет о том, что такое репрограммирование, за что дали Нобелевскую премию в 2012 году, а также зачем нужны аналоги эмбриональных стволовых клеток человека фундаментальной науке и медицине.
Когда мы берем эмбриональные клетки и делаем из них условных предшественников нейронов, а затем пытаемся поместить их в человека, в худшем случае они умрут, но они не могут делать опухоли. Поддерживать эмбриональные или IPS-клетки в том состоянии, в котором они есть, чтобы они могли из себя что-то производить и при этом самовоспроизводиться, — это очень трудно и требует множества сложных условий, которые заставляют их оставаться в этом нестабильном состоянии. Если во время дифференцировки с ними что-то происходит не так, они либо умирают, либо превращаются во что-то другое, не в то, во что мы пытаемся их превратить.
Евгений Шеваль и Мария Шутова отвечают на вопросы из зала о том, можно искусственно стимулировать регенерацию организма, что общего у клеток различного вида и разрешено ли применение стволовых клеток в индустрии красоты.
Евгений Шеваль
доктор биологических наук, старший научный сотрудник НИИ физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского МГУ
Мария Шутова
кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории генетических основ клеточных технологий Института общей генетики РАН
Нидерландские, британские и китайские ученые обнаружили ген, отвечающий за то, насколько молодо выглядит человек. Об этом они пишут в журнале Current Biology.
Сотрудники Университета Эразма в Роттердаме с коллегами провели полногеномный анализ ассоциаций внешних проявлений возраста (по цифровым фотографиям) у 2693 пожилых участников http://www.epib.nl/research/ergo.htm">Роттердамского исследования. Всего они проанализировали более восьми миллионов однонуклеотидных полиморфизмов.
Выяснилось, что наиболее четко (p < 1×10−7) воспринимаемый возраст связан с множественными однонуклеотидными полиморфизмами в гене меланокортинового рецептора 1 типа (MC1R). Этот рецептор расположен на пигментных клетках, регулирует синтез меланина и, как было показано раньше, связан с рыжим цветом волос, бледностью кожи и ее чувствительностью к солнечному свету.
Чтобы оценить внешние проявления возраста, ученые попросили 30 британцев определить возраст участников по фотографиям. Выяснилось, что люди, гомозиготные по выявленному варианту MC1R, выглядят в среднем на два года старше своего реального возраста. Результаты удалось воспроизвести у 599 участников Leiden Longevity Study (p = 0,042) и 1173 участников TwinsUK Study (p = 3×10−3).
При этом связь внешнего возраста с вариантом гена MC1R не зависела от возраста, пола, цвета кожи, продолжительности пребывания на солнце и признаков ультрафиолетового повреждения кожи, таких как пигментные пятна. Таким образом, влияние MC1R на то, насколько молодо выглядит человек, не связано с его действием на синтез меланина.
Как отметил один из авторов работы Манфред Кайзер (Manfred Kayser), два года могут казаться не такой уж большой разницей. Но надо помнить, что внешний вид примерно в равной степени зависит от генов и факторов окружающей среды. Поэтому сочетание варианта MC1R с такими воздействиями как курение и нахождение под солнцем может значительно увеличить разницу между видимым и реальным возрастом.
Открытая научно-популярная лекция известного популяризатора науки, кандидата биологических наук Александра Панчина на тему: «Современные теории старения и роль биотехнологий в борьбе с возрастными заболеваниями».
ТЕЗИСЫ: С каждым годом жизни вероятность умереть у человека возрастает, мы стареем. Но это не является универсальным правилом, принципиально непреодолимым законом природы. Некоторые организмы, такие как гидра или голый землекоп, имеют смертность, практически независящую от возраста – их старение является пренебрежимым. Изучение этих и других долгоживущих организмов проливает свет на фундаментальные механизмы старения, открывая терапевтические подходы к замедлению старения и продлению жизни. В рамках лекции освещались вопросы: - Какие существуют современные теории старения? - Какие научные исследования ведутся в этой области? - Какие практические результаты уже достигнуты? - Как современные биотехнологии помогают побеждать ранее неизлечимые заболевания, в том числе и возрастные?
Лектор: Александр Панчин, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института проблема передачи информации РАН, автор научно-популярной книги "Сумма биотехнологии. Руководство по борьбе с мифами о генетической модификации растений, животных и людей".
29.04.2016 Источник: Лекторий 2045
Ученые нашли молекулу, которая в будущем поможет восстанавливать хрящи и мускулы людей
Ученым удалось обнаружить молекулы микро-РНК, которые отвечают за регенерацию кончика хвоста ящерицы. Исследователи считают, что эти фрагменты РНК в будущем могут помочь человеку восстанавливать хрящи, мускулы и позвоночник. Работа опубликована в журнале BMC Genomics.
Если схватить ящерицу за хвост, то она оставит его у вас в руках, а потом вырастит себе новый. До сих пор ученым не было достоверно известно, как именно регенерируется хвост ящерицы.
Ученые из Института геномных исследований и Университета штата Аризоны нашли у ящерицы вида Anolis carolinensis три ранее неизвестные молекулы микро-РНК. Исследователи считают, что они играют большую роль в регенерации.
Ранее команда ученых из Университета Аризоны уже идентифицировала сотни генов, вовлеченных в процесс регенерации у ящерицы. «Мы очень взволнованы тем, что удалось найти эти микро-РНК, и теперь мы можем подробно изучить их. Ведь микро-РНК способны контролировать большое количество генов, как дирижер оркестра следит за игрой музыкантов», — комментирует один из авторов работы, Кенро Кусуми. В будущем открытие ученых в совокупности с их шестилетними исследованиями сможет помочь разработать подходы для «включения» генов регенерации в организме человека.
Элизабет Хатчинс, ведущий автор статьи, надеется, что в конечном итоге это исследование поможет создать регенерирующий коленный хрящ, восстановить позвоночник у жертв аварий или помочь травмированным ветеранам войны.
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:
04.12.2015
