мышь клетка

Живые мышиные эмбрионы - из клеток кожи.

Израильские ученые вырастили в инкубаторе эмбрионы мышей с мозгом и бьющимся сердцем без использования яйцеклеток и сперматозоидов.

Исследователи использовали стволовые клетки кожи мышей. Это первый раз, когда развитый эмбрион любого вида был создан с использованием только стволовых клеток. Прошлые попытки доходили только то стадии бластоцисты, сейчас же эмбрионы выросли до более, чем миллиона клеток, за восемь дней.

Ключом к достижению стали специальные инкубаторы, в которых каждый эмбрион содержится в сосуде с жидкостью, которые вращаются так, чтобы эмбрион не касался стенок. Инкубатор создает все необходимые условия, включая концентрацию кислорода, давление и температуру. Жидкость, разработанная в лаборатории, снабжает эмбрионы питательными веществами и гормонами.

Джейкоб Ханна, автор исследования, считает, что однажды технология может быть использована для выращивания человеческих эмбрионоподобных структур, чтобы получать клетки для проведения футуристических медицинских процедур. Вы отдаете клетки кожи или крови, из них выращиваются искусственные эмбрионы, которые производят клетки для выращивания органов, которые потом трансплантируют вам.

https://www.cell.com/action/showPdf?pii=S0092-8674%2822%2900981-3

Препарат продлил жизнь мышей на 25%. Исследователи надеются, что он сможет замедлить и старение человека тоже

Мыши на видео - одного возраста. Мышей, получавших препарат, в шутку называли бабушками-супермоделями, из-за их внешнего вида. Они были здоровее, сильнее и меньше страдали от рака по сравнению с контрольной группой мышей.

Препарат, который получали мыши, уже тестируется на людях.

Команда ученых из Имперского Колледжа Лондона и Медицинской Школы Сингапура занимается изучением белка интерлейкин-11, кодируемого соответствующим геном.

Его содержание увеличивается у людей по мере старения. С ним связаны повышенные уровни воспаления, и исследователи считают, что он контролирует некоторые из "выключателей", управляющих скоростью старения.

Помимо контрольной, было две группы мышей. Одни были генно-модифицированы и были неспособны производить интерлейкин-11. Вторая группа, начиная с возраста 75 недель, регулярно получала препарат, выводивший интерлейкин из их организма. Результаты для обеих групп получились практически одинаковыми, не смотря на то, что вторая группа начала получать препарат в возрасте, соответствующем 45-50 годам у человека. Мыши были активнее, стройнее, у них был гуще мех и т. д.

Так выглядят кривые выживаемости. Сверху генно-модифицированные, снизу - принимавшие препарат. Красным пунктиром отмечен момент начала приема препарата.

Интерлейкин-11 играет роль в развитии человека. Некоторые рождаются, будучи неспособными его производить. Он влияет на формирование костей черепа, суставов, и зубов. Эти состояния могу требовать операции.

Но в дальнейшем, как считают исследователи, этот белок играет отрицательную роль и участвует в старении.

Препарат, выводящий интерлейкин из организма, сейчас испытывают на людях с легочным фиброзом. И хотя испытания еще не завершены, похоже, что по крайней мере, препарат безопасен.

Статья в BBC

Публикация в Nature

Раковые клетки пойманы на воровстве митохондрий «щупальцами»

nature.com

Ученые из Женской больницы Бригама и Массачусетского технологического института обнаружили необычный способ, которым рак защищается от иммунной системы. Опухоль направляет в сторону иммунных клеток маленькие «щупальца» и высасывает митохондрии. Благодаря этому раковая клетка получает энергию и истощает лимфоцит.

«Рак убивает, когда иммунная система подавлена, а опухолевые клетки способны метастазировать. Похоже, нанотрубочки помогают и в том и в другом, — говорит автор исследования Шиладитья Сенгупта, директор Центра инженерной терапии Бригама. — Это совершенно новый механизм, с помощью которого раковые клетки обходят иммунную систему. Теперь у нас есть потенциальная мишень для поисков лекарства».

Ученые культивировали раковые клетки молочной железы и иммунные Т-клетки совместно. С помощью полевого эмиссионного сканирующего электронного микроскопа они заметили, что клетки физически связаны крошечными «щупальцами» шириной 100–1000 нанометров. Для сравнения, толщина человеческого волоса — от 80 000 до 100 000 нанометров. В некоторых случаях нанотрубочки сплетались и формировали толстые жгуты.

Команда пометила митохондрии флуоресцентным красителем и наблюдала, как ярко-зеленые органеллы вытягиваются из Т-лимфоцитов, проходят через нанотрубки и попадают в раковые клетки.

i) Предполагаемая модель воровства митохондрий. h) Передвижение митохондрий (желтые стрелочки) по нанотрубочкам от иммунной клетки к раковой

«Это было очень интересно, у раковых клеток никогда не наблюдали подобного поведения», — говорит автор работы Хэ Линь Чжан, главный исследователь Центра инженерной терапии.

Затем ученые попытались выяснить, что произойдет, если помешать раковым клеткам захватывать митохондрии. Они ввели ингибитор образования нанотрубочек в подопытных мышей, и рост опухолей у них снизился.

Культура кардиомиоцитов 5-дневных мышей

Клеточное репрограммирование продлило жизнь старым мышам

Если говорить о различных подходах к продлению жизни, то именно в частичном клеточном репрограммировании прямо сейчас сосредоточены самые большие амбиции - и самые большие деньги. Именно с этой стороны к старению решили зайти Безос, Мильнер и прочие неизвестные инвесторы, влив в стартап Altos Labs 3 миллиарда долларов и заманив туда аж трех  нобелевских лауреатов. И они далеко не единственные. И хотя все они как один в голос твердят, что их основная цель - это вовсе не продление жизни, а здоровое долголетие... Ходят слухи, что все просто боятся скомпрометировать себя подобными заявлениями в публичном пространстве раньше времени, но в частных разговорах вполне конкретно говорят именно об омоложении и продлении жизни.

Клеточное репрограммирование впервые открыл Синъя Яманака, за что и получил Нобелевскую премию. Он обнаружил, что при активации определенных генов в клетке (их стали называть факторами Яманаки), она возвращается в плюрипотентное состояние - становится стволовой клеткой. Этих факторов 4 штуки:  Oct3/4, Sox2, c-myc и Klf. В дальнейшем стало понятно, что применение 3 из 4 факторов (OSK) возвращает клетку в более молодое состояние, но не делает ее стволовой.

Репрограммирование уже успешно применяли на мышах, восстановив поврежденный оптический нерв. А еще омолодили в пробирке клетки кожи человека на 30 с лишним лет. 

О том, как работает клеточное репрограммирование можно доступно и подробно почитать вот тут: https://www.adanguyenx.com/blog/partial-reprogramming

Теперь команда исследователей из RejuvenateBio решила напрямую заняться продлением жизни. Они взяли мышей дикого типа линии C57BL6/J, подождали пока они состарятся до 124 недель и начали эксперимент. При этом, половина всех мышей успела умереть, т. к. медианная продолжительность жизни этой породы составляет около 129 недель. У оставшихся мышей медианная продолжительность жизни составила 133 недели для контрольной группы, а у подвергнутых репрограммированию - 142,5 недели. На первый взгляд, цифры совершенно не впечатляющие, но если брать не абсолютные, а относительные значения, то увеличение оставшейся медианной продолжительности жизни составляет 109%. 

Если перенести это на людей, то при медианной продолжительности жизни в 80 лет, лечение провели в 77 лет и добились медианной продолжительности в 88 лет.

В дальнейшем должны быть эксперименты и на более молодых мышах тоже, а также многократное применение репрограммирования на одних и тех же мышах. В идеале, эту процедуру можно будет повторять неограниченное количество раз. Наверняка, все будет не так просто, будет множество препятствий и поисков обходных путей, но начало положено.

Новый фонд Обри Ди Грея собирается продлить жизнь мышам как минимум на 40%

Почти полтора года прошло с момента, когда Ди Грея обвинили в сексуальном хищничестве. Независимое расследование, проведенное в фонде, не выявило каких-либо доказательств серьезных обвинений, выдвинутых против него. Только не слишком уместные разговоры о сексе с парой сотрудниц. Что видимо для самого Обри было в порядке вещей, учитывая, что он появлялся совершенно голым в документалке вместе с женой.

Как бы то ни было, Обри ушел из фонда SENS и подписал соглашение, обязывающее его пройти реабилитацию от алкоголизма  и в дальнейшем посещать собрания анонимных алкоголиков, что даже хорошо. Ди Грей известный любитель прибухнуть, и никогда не скрывал этого. 

А еще соглашение обязывает его удалить все аудио- и видеозаписи руководства фонда, если таковые имеются, что немного подозрительно. Ну да ладно, речь не об этом.

Как кто-то написал в коментах, когда против Обри Ди Грея выдвинули обвинения,

Так в общем и вышло. Новый фонд Обри называется Longevity Escape Velocity Foundation. Т. е. как следует из названия, фонд ставит перед собой цель достижения скорости убегания от старости - момента, когда средняя ожидаемая продолжительность жизни людей каждый год будет увеличиваться более, чем на год. И важным первым шагом на этом пути является то, что Обри называет Robust mouse rejuvenation. Это удвоение оставшейся средней ожидаемой продолжительности жизни, когда терапия начата уже в зрелом возрасте. Применительно к мышам это означает, что при средней продолжительности жизни в 30 месяцев, терапию начнут в 18 месяцев, и после этого мыши должны прожить еще два года, т. е. средняя продолжительность жизни увеличится на 40%. То же самое касается и максимальной продолжительности жизни.

Для целей первого исследования Обри недавно закупил аж 1000 мышей. Их разделят на 10 групп. Одна контрольная, остальные будут получать:

1) Группа рапамицина. Иммунодепрессант, уже неоднократно показывавший способность продлевать жизнь мышам (примерно на 25%). Сейчас его с той же целью собираются опробовать на собаках, а так же идет несколько исследований на людях с совершенно разными заболеваниями.

ALS: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03359538

Heart failure: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04996719

General declining health with age: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04488601

Aging breast stem cells / Breast cancer: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT02642094

Mild cognitive impairment: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04200911

Pulmonary Arterial Hypertension: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT02587325

Skin aging: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04608448

Post COVID-19 exposure in older adults: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04584710

2) Группа сенолитиков. Это вещества, убивающие сенесцентные клетки, накапливающиеся в разных тканях и отравляющие жизнь всему организму. Их уже успешно испытывают на людях. Конкретный сенолитик пока не выбран.

3) Теломераза. С помощью генной терапии мышам удлиннят теломеры. Нечто подобное уже проделывали, когда вырастили мышей из эмбрионов со сверхдлинными теломерами, и добились увеличения средней продолжительности жизни на 12,5%, а также уменьшение количества случаев рака.

4) Терапия стволовыми клетками. Их уже тоже испытывали на мышах, увеличение средней продолжительности жизни около 12%.

Пятая группа получит все теропии, кроме рапамицина; шестая - все, кроме сенолитиков; седьмая - кроме теломеразы, восьмая - кроме стволовых клеток. Последняя группа получит все четыре терапии сразу! Все мыши подвергнутся функциональной и поведенческой оценке по графику, будут оценивать моторику, мускульную силу, скорость, выносливость, обучаемость, тревожность и т. д. Кроме того, некоторых живых мышей будут "жертвовать" по ходу исследования, вскрывать и исследовать все ткани, проводить различные анализы.

Раньше испытывали максимум комбинацию из двух терапий, и то очень редко. Подобное никогда раньше не проделывали, и лично я давно ждал, когда кто-нибудь до этого дойдет. Наконец-то!

Это только первое запланированное исследование, будут и другие, уже сейчас Ди Грей планирует второе. В дальнейшем к терапиям добавят переливание молодой плазмы, репрограммирование Т-клеток, а также сенолитики нового поколения. Все, как всегда, упирается в деньги. Больше денег - больше исследований.

Стартап сделает вашу копию-эмбрион, чтобы вырастить ткани для пересадки

Продолжение этого поста. 

Израильская биотехнологическая компания планирует создавать человеческие эмбрионы для получения тканей для трансплантации.

Чуть ранее Джейкоб Ханна, биолог из Института Вайсманна продемонстрировал, что из стволовых клеток мышей, без яйцеклеток и сперматозоидов, можно создать эмбрионы и вырастить их в механической утробе до стадии, когда у них разовьется бьющееся сердце, кровоток и головная складка.

Теперь компания Renewal Bio собирается сделать то же самое с людьми. В итоге компания рассчитывает получить человеческие эмбрионы, эквивалентные сорока- или пятидесятидневной беременности. На этой стадии уже сформированы органы, а также конечности и пальцы.

"Мы видим эмбрионы как лучший 3Д-принтер", - говорит Ханна. "Мы хотим знать, можем ли мы использовать эти эмбрионы, чтобы получить клетки для трансплантации."

Клетки например крови эмбриона могут быть собраны, размножены и влиты пожилому человеку, чтобы "перезагрузить" его иммунную систему. Еще одним решением может быть выращивание эмбрионов бесплодных, в силу возраста, женщин и дальнейшее использование собранных гонад, из которых потом можно вырастить яйцеклетки - в лаборатории или трансплантировать их женщине.

Но конкретные планы компания пока не озвучивает, чтобы не завышать ожидания и не пугать народ. Омри Амирав-Дрори, директор стартапа, считает, что они обладают самой многообещающей технологией со времен CRISPR. "Возможность создать эмбрион без спермы, яйцеклеток и утробы невероятна! Мы считаем, что эта технология может оказать огромное влияние как на фертильность, так и на долголетие."

Возможным такой прорыв сделала комбинация стволовых клеток и нового типа реакторов в лаборатории Ханны. Год назад исследователи впервые показали "механическую утробу", в которой несколько дней выращивали эмбрионы мышей. Система включала в себя вращающиеся колбы с сывороткой крови, насыщенной кислородом. В новом исследовании Ханна использовал те же механические утробы для выращивания эмбрионов созданных из стволовых клеток.

Когда стволовые клетки выращиваются вместе в контейнерах особой формы, они начинают спонтанно объединяться и создавать структуры, называемые эмбриоиды, бластоиды, грабоиды - синтетические эмбриомодели. Многие ученые, впрочем, настаивали, что не смотря на внешнее сходство, эти структуры неспособны развиться.

Однако, Ханна смог вырастить эти эмбриомодели в своих механических утробах больше, чем когда-либо - до стадии, когда начинает биться сердце, течь кровь и появляются зачатки мозга и хвоста. "Эмбрионы выглядят прекрасно! Анализ клеток разных типов показывает, что они на 95% совпадают с обычными эмбрионами мышей".

Но даже при этом всем, технология выращивания искусственных эмбрионов остается неэффективной. Лишь 1 из 100 попыток была успешной, и даже эти эмбрионы, которые развивались дольше других, в конце концов, начинали страдать от аномалий развития, таких как проблемы с сердцем. Возможно, потому, что чтобы расти дальше, им требуется правильное кровоснабжение.

В будущих экспериментах Ханна собирается использовать собственные клетки крови и кожи (а также клетки нескольких добровольцев) для создания эмбрионов человека. Эта перспектива не пугает Ханну. Сейчас нет способа перейти от жизни в пробирке - к настоящей. Без плаценты, пуповины, соединяющей эмбрион с матерью, ни один искусственный эмбрион не выживет после трансплантации в утробу. "Мы не пытаемся создать копии людей, нельзя назвать 40-дневный эмбрион мини-мной".

Но с развитием подобных технологий могут начаться дебаты о правах эмбрионов и могут ли они использоваться как мясо для науки и медицины. Национальные институты здоровья США порой отказывают в финансировании исследованиям искусственных эмбрионов, когда им кажется, что они будут слишком похожи на настоящих.

И хотя Ханна считает, что искусственные эмбрионы из стволовых клеток, выращенные в лаборатории, никогда не будут приравнены в правах к человеку, у него есть план, как этого наверняка избежать. Возможно, например, генетически модифицировать зародыш так, что эмбрион не разовьет голову. Ханна считает, что подобные ограничения помогут с этическими дилеммами. "Мы думаем, что это важно и вложили много усилий в это", - говорит Ханна. "Генетические изменения могут убрать легкие, сердце или мозг".

Стартап уже нанял нескольких студентов Ханны и лицензировал технологию Института Вайсманна. Теперь он начнет вкладывать деньги в улучшение инкубаторов, разработку сенсоров для отслеживания развития эмбрионов и искать пути продления срока их жизни в лаборатории. Ханна, являющийся сооснователем Renewal, опрашивал ученых и врачей, чтобы узнать, что бы они сделали, имея доступ к множеству синтетических эмбрионов возрастом в дни или даже недели.  "Мы спрашивали людей: представьте, чего мы могли бы добиться, какие перспективы бы открылись? И у них загорались глаза!"

Twitter автора