белка математика наука

Вакцины от рака и болезней сердца - к концу десятилетия

Ковид дал нехилого леща цивилизации, но нет худа без добра. Он также сильно подтолкнул исследования в области вакцин. Некоторые исследователи говорят, что прогресс, который бы в обычных условиях занял 15 лет, при ковиде был достигнут за 12-18 месяцев.

Доктор Пол Бертон, главный врач компании Модерна верит, что они смогут предложить вакцины от самых различных заболеваний через пять лет. Компания, создавшая главную вакцину от коронавируса разрабатывает вакцины от рака, направленные на разные типы опухолей.

"У нас будет вакцина, она будет очень эффективной и спасет сотни тысяч, если не миллионы жизней".

Вакцины на основе мРНК действуют, обучая клетки производить белок, который провоцирует иммунный ответ на болезнь. "Я думаю, у нас будут мРНК-терапии от редких заболеваний, ранее считавшихся неизлечимыми. И я думаю, что это случится через 10 лет, мы будем жить в мире, где ты можешь определить генетическую причину болезни и относительно просто исправить ее с помощью технологий мРНК".

Молекулы мРНК инструктируют клетки производить белки. Поэтому вводя синтетическую мРНК мы можем заставить клетки производить белок, который будет убивать раковые клетки и не трогать здоровые. Для этого надо только определить белки, которые присутствуют на поверхности раковых клеток, и которых нет у здоровых клеток.

Сначала берется биопсия опухоли, отправляется в лабораторию, где секвенируется ее геном и определяются мутации, которых нет у здоровых клеток. Алгоритм на основе машинного обучения затем определяет, какие из этих мутаций отвечают за рост опухоли, а также какие из аномальных протеинов, кодируемых этими мутациями, скорее всего вызовут иммунный ответ. А потом синтезируется мРНК для самых многообещающих антигенов и создается индивидуальная вакцина.

"За последнее время мы поняли, что мРНК подходит не только для лечения инфекционных заболеваний, но для самых разных: рак, инфекции, сердечно-сосудистые, аутоимунные, редкие болезни. У нас идут исследования во всех этих областях с многообещающими результатами."

В январе Модерна анонсировала результаты исследования экспериментальной вакцины от РСВ, показавшей эффективность в 83,7% в предотвращении кашля и жара у пациентов старше 60 лет. В результате Модерна получила от Американского управления по контролю за лекарствами  breakthrough therapy designation, что ускорит процедуру одобрения. Аналогичное назначение получила вакцина от меланомы в феврале.

Первые пациенты начали получать персонализированные мРНК-вакцины от рака

Это Эллиот Пфебве, 55-летний преподаватель, у которого был обнаружен рак кишечника во время рутинного осмотра. Он стал первым пациентом программы Cancer Vaccine Launch Pad, запущенной Национальной службой здравоохранения Великобритании.

Вакцины от рака - это разновидность иммунотерапии. Они созданы, чтобы помогать иммунной системе человека распознавать и затем уничтожать раковые клетки, таким образом предотвращая повторное развитие опухоли.

Вакцины создаются персонально для каждого пациента. Процесс занимает несколько недель. В ходе операции по удалению берется биопсия опухоли, отправляется в лабораторию, где секвенируется ее геном и определяются мутации, которых нет у здоровых клеток. Алгоритм на основе машинного обучения определяет, какие из этих мутаций отвечают за рост опухоли, а также какие из аномальных протеинов, кодируемых этими мутациями, скорее всего вызовут иммунный ответ. А потом синтезируется мРНК для самых многообещающих антигенов и создается индивидуальная вакцина, которая вводится пациенту.

Вакцина от колоректального рака создана компанией BioNTech по той же технологии, по которой BioNTech вместе с Pfizer создали вакцину от Ковида.

Пока рано говорить о том, что первый пациент был полностью излечен, но по словам ведущего исследователя, доктора Виктории Кунене, результаты очень многообещающие.

Вакцины не заменят операции, химиотерапию и радиационную терапию в ближайшем будущем, но станут дополнительным оружием в борьбе с раком.

Десятки пациентов уже вошли в программу Cancer Vaccine Launch Pad, планируется набрать еще несколько тысяч. Первые испытания сосредоточатся на раке кишечника, кожи, легких, мочевого пузыря, поджелудочной и почек. Другие разновидности будут охвачены в будущем.

Исследователи работали над вакцинами от рака не один десяток лет, и вот наконец пришло время, когда они могут принести пользу пациентам.

Ученый Максим Никитин совершил фундаментальное открытие в области генетики

Руководитель направления «Нанобиомедицина» университета «Сириус», заведующий лабораторией МФТИ Максим Никитин открыл механизм «молекулярной коммутации» ДНК, который меняет представления в биологии. Результаты исследования опубликованы в одном из самых авторитетных научных журналов Nature Chemistry.

Открытый фундаментальный феномен может быть ключом к познанию тайн генетики, сложных заболеваний, мгновенной памяти и старения до вопросов возникновения жизни на Земле и ее эволюции. Кроме того, позволит качественно улучшить специфичность генной терапии и безопасность ДНК/РНК-вакцин за счет выявления и снижения побочных реакций на препараты во время лечения.

Более 70 лет считалось, что ДНК хранит и обрабатывает информацию за счет структуры двойной спирали — однозначно соответствующих друг другу (комплементарных) молекулярных цепей. Никитин экспериментально доказал, что для эффективной обработки генетической информации ДНК совершенно не обязательно образовывать двойную спираль. ДНК может хранить и передавать информацию за счет слабоаффинных взаимодействий, реализующихся в том случае, когда молекулы имеют низкое «сродство» друг к другу. Более того, он показал, что так называемая короткая ДНК, даже максимально некомплементарная гену, может регулировать его работу.

Максим Никитин заметил, что в смеси, состоящей из коротких одноцепочечных и некомплементарных друг другу олигонуклеотидов, одновременно будут сосуществовать самые различные их комплексы. Варианты этих взаимодействий определяются «сродством» молекул и в общем случае описываются открытым еще в XIX веке законом действующих масс о зависимости скорости реакции от концентрации участвующих веществ. Такие комплексы будут связаны друг с другом и будут передавать информацию между собой, даже если какие-то два олигонуклеотида не связываются друг с другом напрямую.

Например, в самой простой системе из трех олигонуклеотидов — Х, А и В: если А и В не взаимодействуют друг с другом, они все равно могут передать друг другу информацию через посредника — «коммутатор» Х. При этом каждому из них достаточно взаимодействовать с Х очень слабо: увеличение концентрации А приведет к росту количества комплексов ХА, что снизит число комплексов ХВ, хотя А никак не взаимодействовало с В напрямую. Если же в системе находится большее количество олигонуклеотидов, то можно добиться передачи значительного объема информации.

Для того чтобы доказать, что ДНК может образовывать наборы молекул с практически любыми наперед заданными взаимными аффинностями, в своей статье Максим Никитин показывает экспериментальную реализацию большого разнообразия систем, которые по-разному обрабатывают информацию, начиная с систем, включающих всего три суперкоротких олигонуклеотида длиной в семь азотистых оснований, до ячеек памяти, систем вычисления квадратного корня и др. При этом компьютерное моделирование явления коммутации продемонстрировало устойчивую обработку информации и системой, состоящей из 1 000 олигонуклеотидов. Это позволяет создать 572-битную ячейку обработки информации, что превосходит битность всех существующих электронных компьютеров. Примечательно, что предложенная Никитиным модель концептуально вообще не имеет ограничения по числу взаимодействующих таким образом олигонуклеотидов.

Кроме того, открытое Никитиным явление позволило ему экспериментально показать и другой удивительный, не укладывающийся в современную парадигму молекулярной биологии факт: любая неструктурированная одноцепочечная ДНК может специфично регулировать экспрессию заданного гена безотносительно их взаимной комплементарности. Все зависит от наличия в среде или организме других олигонуклеотидов (также некомплементарных).

Открытый фундаментальный феномен коммутации цепей ДНК имеет важное практическое значение. Он может улучшить специфичность генной терапии и безопасность ДНК/РНК-вакцин за счет выявления и снижения побочных (нецелевых) действий вводимых препаратов. Для этого требуется, конечно, создание программного обеспечения нового поколения, более точно предсказывающего слабоаффинное взаимодействие нуклеиновых кислот, а также анализирующего их вовлечение в различные естественные процессы, принимая во внимание механизм молекулярной коммутации. Но в итоге все это поможет минимизировать риски негативных последствий нецелевого редактирования генома пациента и снизить число нежелательных явлений в процессе лечения.

«James Webb» открыл вторую по удаленности от нас галактику среди всех известных Увидеть столь древний объект помог эффект гравитационного линзирования. Космический телескоп «James Webb» открыл вторую по удаленности от нас галактику среди всех когда-либо наблюдавшихся. Она обнаружена на снимке области гигантского скопления Пандора и, по оценкам астрономов, уже существовала спустя всего 330 миллионов лет после Большого взрыва. Результаты исследования представлены в журнале The Astrophysical Journal Letters. «О ранней Вселенной известно очень мало, и единственный способ узнать о том времени и проверить наши теории – изучить самые далекие галактики. До нашего открытия было известно только три подтвержденные галактики, расположенные на столь экстремальном расстоянии. Теперь их пять, мы добавили в коллекцию вторую и четвертую по удаленности от Земли», – рассказывают авторы исследования. Свет от галактик, получивших обозначение UNCOVER z-13 и UNCOVER z-12, путешествовал до Земли примерно 13,4 миллиарда лет. Однако, по расчетам астрономов, сегодня из-за расширения Вселенной они удалены от нас на расстояние около 33 миллиардов световых лет. «Эти ранние галактики подобны маякам, свет которых пробивается сквозь очень разреженный газообразный водород, заполняющий раннюю Вселенную. Открытие таких объектов является важнейшим для понимания того, как появились первые галактики», – заключили авторы исследования.

Вселенная, возможно, конечна.

В эмбрионах старше запрещённого для исследований срока не нашли предшественников нервных клеток

Нобелевского лауреата лишили званий за расистские высказывания

Согласно заявлению, исследователя лишили званий почетного попечителя, заслуженного профессора имени Оливера Грейса и заслуженного руководителя.

В 2007 году лаборатория освободила ученого от выполнения всех административных обязанностей. Причиной послужило интервью газете Sunday Times, в котором Уотсон засомневался в "перспективах Африки". Как заявил тогда исследователь, "вся наша социальная политика строится на том, что их умственные способности соответствуют нашим - но все тесты показывают, что это не так".

Джеймс Уотсон считается одним из основателей современной биологии и генетики. В 1953 году он раскрыл, вместе с Фрэнсисом Криком и Морисом Уилкинсом, устройство молекулы ДНК. В 1962 году они были удостоены за это Нобелевской премии по физиологии и медицине.