TechFusion.ruЗдоровьеДайджест достижений биотехнологии и генной инженерии #0

Дайджест достижений биотехнологии и генной инженерии #0

В мире постоянно происходят удивительные вещи, способные изменить саму природу человека. Генетики создают модифицированные организмы, инженеры разрабатывают все более крутые бионические протезы, биоинформатики пишут программы, которые могут ответить на многие загадки человеческого тела

Мы будем регулярно рассказывать вам о свежих открытиях и интересных достижениях в мировых и российских технологиях, связанных с работой человеческого организма. Это могут быть как классические биотехнологии — медицинские  открытия, генная инженерия и работа с биоматериалами, — так и технологические новинки, расширяющие возможности для восприятия окружающего мира и человеческого тела.

Генетический анализ для лечения рака

В глобальной борьбе с раком можно выделить три ключевых этапа. Первым революционным открытием стало применение радиотерапии — благодаря ей в начале 1900-х некоторые онкологические больные получили шанс на улучшение состояния. В 1950-х ученые изобрели химиотерапию, которая гораздо эффективнее подавляла рост раковых опухолей и даже давала надежду на полную ремиссию. В последнее десятилетие активно развивается еще одна технология, которая, возможно, станет прорывом в лечении рака — это иммунотерапия.

Рис.: genengnews.com

Суть иммунотерапии заключается в том, что врачи при помощи генной инженерии модифицируют собственные клетки иммунитета человека — Т-лимфоциты — и направляют их на борьбу с опухолью. Иммунотерапия уже доказала свою эффективность в лечении запущенных форм рака, которые раньше с трудом поддавались терапии — в частности, меланомы, рака легкого и мочевого пузыря.

Тем не менее, иммунотерапия подходит далеко не всем. Иногда может оказаться, что человеку больше поможет традиционная химиотерапия, а не прогрессивная методика. Но как узнать об этом заранее, чтобы не потерять драгоценное время? Ведь в борьбе с раком время играет против пациента.

Ученые разработали новую методику, которая позволяет определить уровень TMB (tumor mutational burden — уровень мутационной нагрузки опухоли). Это генетический анализ, который определяет общее количество мутаций в геноме злокачественного новообразования.

Опухоли, у которых уровень TMB высокий, по мнению ученых, выделяют больше специфических опухолевых антигенов. Именно на борьбу с ними можно «надрессировать» собственный иммунитет организма. Исследователи считают, что назначение иммунотерапии по результатам анализа на TMB сможет значительно повысить эффективность этого вида лечения.

Каннабис против хронической боли

Исследователи из Орегонского университета науки и здоровья считают, что каннабис поможет избавить миллионы людей от хронической боли. Это не то, о чем вы подумали – к легализации марихуаны это не имеет никакого отношения.

Фото: pixabay.com

Только в США 30% людей страдают от хронической боли различного происхождения. Зачастую неясными остаются как причина боли, так и способы ее устранения на длительный период. Пациенты вынуждены принимать обезболивающие препараты, к которым быстро развивается привыкание. Более того, возникает толерантность: для достижения того же результата нужно пить все больше и больше обезболивающих, а это нагрузка на желудок и печень и повышенный риск прочих побочных эффектов.

Сьюзан Инграм и ее коллеги из Орегонского университета науки и здоровья, возможно, придумали решение, которое поможет многим людям с постоянной болью. Они исследовали мозговые рецепторы CB1 и CB2 — это рецепторы, которые связываются с каннабисом и подобными ему веществами. При употреблении марихуаны оба этих рецептора активируются, при этом воздействие на CB2 вызывает лечебный эффект — уменьшение хронических болей и мышечных спазмов. В то время как активация рецептора CB1 приводит к возникновению зависимости.

Дальнейшие исследования ученых будут направлены на то, чтобы создать таблетку от хронической боли, которая будет активировать рецептор CB2 подобно каннабису, но не будет затрагивать CB1, а значит, не станет вызывать привыкания.

Плодовые мушки, не страдающие алкоголизмом

Кристи Монтус из Университета штата Небраска, а также ее коллеги из Чикагского университета и Висконсинского университета в Мэдисоне увлечены изучением плодовых мушек. Настолько, что даже решили применить к ним методы генной инженерии. Поводом для столь пристального изучения стала удивительная способность одного из видов мушек, Drosophila melanogaster, усваивать алкоголь без особого вреда для организма.

Фото: commons.wikimedia.org

Исследователи считают, что эту суперспособность мушки приобрели в процессе эволюции, чтобы иметь возможность питаться перебродившими фруктами, которые были ядовиты для их сородичей из-за высокого содержания этанола. Основной гипотезой было то, что у Drosophila melanogaster образовалась мутация в гене, кодирующем активность фермента алкогольдегидрогеназы — он отвечает за расщепление этанола в организме. Ученые считали, что из-за повышенной активности фермента у этого вида плодовых мошек появилась способность быстро перерабатывать алкоголь, что и вызвало толерантность к нему.

В лабораторных условиях мушкам Drosophila melanogaster заменили участок гена, отвечающий за алкогольдегидрогеназу, на аналогичный участок без мутации, который встречается у их ближайших сородичей. Обычных и генномодифицированных мушек поили все возрастающим количеством алкоголя, и по результатам эксперимента никакой разницы в их выживаемости ученые не обнаружили. Это означало, что предыдущая гипотеза о причинах толерантности Drosophila melanogaster к алкоголю была неверной.

Исследователи продолжат изучать плодовых мушек, чтобы понять механизмы их устойчивости к воздействию алкоголя. По их мнению, это может помочь и в борьбе с алкогольной зависимостью у людей. Возможно, если ученые обнаружат у Drosophila melanogaster ген толерантности к алкоголю, генная инженерия когда-нибудь позволить «отредактировать» ДНК человека так, чтобы он больше не был подвержен пагубной зависимости.

IPad для слепых

Эту новинку под названием Blitab сами создатели позиционируют как «IPad для слепых». Планшет на Android одним нажатием на кнопку превращается в «читалку» со шрифтом Брайля — таким образом слепой человек сможет ознакомиться с содержанием веб-страницы или загруженного документа.

Фото: blitab.com

Blitab сочетает в себе традиционное для планшетов для слабовидящих управление голосом с возможностью читать при помощи шрифта Брайля. Чтением возможности планшета не ограничиваются: при помощи тактильного дисплея пользователь сможет редактировать текст, осуществлять навигацию и оставлять заметки.

Компания-производитель намерена в будущем создать новые опции для Blitab. Например, «напечатать» на экране кусок изображения из Google Maps, чтобы слепой человек смог пощупать карту и определить направление движения.

В мире живет 285 миллионов слепых и слабовидящих людей, из них 45 миллионов полностью лишены зрения. 150 миллионов человек пользуются шрифтом Брайля для коммуникации. Blitab стал первым доступным планшетом для этих людей. Предыдущие гаджеты с использованием шрифта Брайля стоили более $5000, имели неудобный интерфейс и устаревшую начинку. Blitab  обойдется всего в $500, он поддерживает приложения на Android и дает возможность подключиться к Wi-Fi.

Браслет для определения уровня алкоголя в крови

Вчера вечером хорошо посидели с друзьями, а с утра за руль? Не знаете свою норму и не можете уловить момент, когда пора завязывать с весельем и идти из бара отсыпаться? Выручить вас может новый носимый гаджет Proof.

Фото: proofwearable.com

Эван Стренк создал компанию Milo Sensors, которая будет выпускать браслеты, определяющие уровень различных веществ в крови по составу пота, выделяемого кожей. Первым из серии таких браслетов станет Proof, который сможет подсчитать содержание алкоголя в крови.

В браслет устанавливается специальный картридж — он поможет измерить уровень алкоголя. Устройство синхронизируется с приложением на смартфоне. Можно установить «будильник» на определенное содержание алкоголя — он прозвенит и подскажет, что следующая бутылка пива будет лишней.

Если Proof окажется успешной новинкой, компания выпустит и другие браслеты. Например, подобный гаджет может определить уровень кофеина и подсказать: кофе и чая на сегодня достаточно! С похожим браслетом также можно будет следить за уровнем молочной кислоты, которая образуется во время интенсивных тренировок, и вовремя отправляться из спортзала в раздевалку, чтобы на следующий день не было мучительно больно.