Новый инструмент искусственного интеллекта, разработанный Google, смог за 48 часов разгадать загадку, над которой микробиологи трудились десятилетие?

Профессор Хосе Р. Пенадес и его команда из Имперского колледжа Лондона потратили годы на изучение того, почему некоторые супербактерии устойчивы к антибиотикам. Когда ученый решил протестировать возможности нового ИИ-инструмента и задал ему ключевой вопрос по своей теме, система предложила гипотезу, идентичную их выводам.

Ученый был ошеломлен, ведь его исследования не публиковались в открытом доступе. Он даже написал в Google с вопросом, не получил ли ИИ доступ к его компьютеру. Однако компания заверила, что этого не происходило.

По словам Пенадеса, ИИ не просто повторил его гипотезу, но и предложил четыре дополнительных теории, все из которых оказались логичными. Одна из них была настолько перспективной, что команда немедленно начала работу над ней.

Осталось немного — подтвердить гипотезу на практике.

На конференции по физико-химической биологии.

Учёные из Детской исследовательской больницы Св. Иуды в США впервые провели внутриутробное лечение спинальной мышечной атрофии (СМА) с использованием перорального препарата Рисдиплам.

Для лечения СМА сейчас есть три терапии: Золгенсма, одноразовый укол генной терапии, показан детям до 2 лет; Спинраза — периодические уколы в спинной мозг; Рисдиплам — пероральный сироп (модифицирует сплайсинг мРНК, включая неработающий экзом гена SMN2). Спинразу плоду не уколешь, а Золгенсма, оказывается, вызывала гибель эмбрионов овец при внутриутробном введении, поэтому врачи остановились на препарате Рисдиплам.

Лечение проводилось у плода, генетически предрасположенного к СМА-1, что подтвердилось амниоцентезом. Мать получала препарат в последние шесть недель беременности.

Более чем через два года после рождения у ребёнка не выявлено признаков СМА, что демонстрирует осуществимость, безопасность и переносимость пренатального вмешательства.

Результаты исследования подтверждают потенциал раннего вмешательства и стимулируют дальнейшие исследования в лечении генетических заболеваний.

Американские медики сообщили о 18-летней ремиссии у пациентки с нейробластомой после получения CAR-T-терапии. Скорее всего, это самая долгая ремиссия у пациента с раком после лечения CAR-T-клетками. Долгосрочные результаты клинического исследования опубликованы в Nature Medicine.

CAR-T-клетки — это иммунные клетки пациента, «натренированные» узнавать специфические молекулы на поверхности опухоли этого пациента и активировать против них иммунный ответ.

В Nature опубликованы результаты долгосрочного наблюдения за одними из первых пациентов, которые получили CAR-T терапию еще в период с 2004 по 2009 годы (тогда это еще были так называемые «Кары» (CARs) первого поколения — с тех пор они были многократно модифицированы, и этот «старый» вариант больше не используется.

Все пациенты были — дети с нейробластомой, у которых стандартные методы лечения оказались неэффективны. И из 11 пациентов с активным заболеванием на момент введения CAR-T у двух сохраняется полный ответ на лечение, т.е. нет никаких признаков заболевания. При этом время наблюдения за одним пациентом составило 8 лет (после этого он пропал из поля зрения врачей), а у другого — 18 лет.

При том, что это обнадеживающие результаты столь долгосрочного наблюдения, CAR-T терапия не является уж такой панацеей, какой ее иногда рисуют. Во-первых, она действительно может быть эффективна при гематологических злокачественных новообразованиях, но с солидными опухолями пока все гораздо сложнее в силу их большей гетерогенности (сложно «натренировать» иммунные клетки к множественным антигенам). А во-вторых, особняком стоит вопрос о возникновении вторичных опухолей на фоне такого лечения.

Найден механизм управления старением клеток, синтезирующих коллаген, уверяют исследователи из Осакского университета.

Они изучили роль белка AP2A1 в старении клеток. Как показано в опубликованном в журнале 
Cellular Signaling исследовании, влияние этого белка настолько велико, что он нем можно говорить как о «выключателе» старения, способного повернуть его вспять.

С возрастом в различных органах накапливаются стареющие клетки.

Обычно они заметно крупнее молодых и отличаются организацией стрессовых волокон — структурных элементов, которые помогают клеткам двигаться и взаимодействовать с окружающей средой.

Японские ученые исследовали AP2A1 — белок, уровень которого повышен в стрессовых волокнах стареющих клеток, в том числе фибробластах и эпителиальных клетках кожи. Они подавили экспрессию AP2A1 в старых клетках и повысили его уровень в молодых.

Предположение подтвердилось, рассказал профессор Синдзи Дегучи: «Подавление AP2A1 в старых клетках обратило старение и способствовало омоложению клеток, а повышенная экспрессия AP2A1 в молодых клетках ускорила старение».

Кроме этого, исследователи обнаружили, что AP2A1 часто тесно связан с интегрином β1 — белком, который помогает клеткам прикрепляться к коллагеновому матриксу, окружающему их, и что оба белка перемещаются вдоль стрессовых волокон внутри клеток. Более того, β1 усиливает адгезию клеток к субстрату в фибробластах, что может объяснить характерные для стареющих клеток приподнятые или утолщенные структуры.

Московские закаты.

Применение CAR-T терапии с помощью obecabtagene autoleucel (obe-cel) было одобрено в США у взрослых с острым В-лимфобластным лейкозом рецидивирующего/рефрактерного течения. Список доступных на сегодняшний день коммерческих CAR-T расширяется.

Особенностью obe-cel является сниженная аффинность антигенсвязывающего домена CAR-конструкта по сравнению с широко распространенным scFv анти-CD19 моноклонального антитела FMC63, что способствует снижению токсичности и более длительной персистенции продукта.

The Sun и другие издания сообщают о более чем 80 смертельных случаях, наступивших после приёма популярных средств для лечения диабета и ожирения. Под раздачу попал не только семаглутид, но и его «коллеги» — тирзепатид и лираглутид.

Данные агентства по регулированию лекарственных средств и товаров медицинского назначения (MHRA):

35 смертей связаны с применением Саксенды и Виктозы (лираглутид датской Novo Nordisk);

29 человек скончались после приёма Оземпика, Вегови и Ребелсаса (семаглутид Novo Nordisk);

ещё 18 погибших на совести Мунджаро (тирзепатид от американской Eli Lilly).

В настоящее время эти препараты принимают около полумиллиона британцев. По прогнозам, через год их число удвоится.

Кольцевая мРНК имеет больший терапевтический потенциал, чем линейная мРНК, за счет устойчивости. Однако существенным недостатком кольцевой мРНК считается ее ограниченная способность к трансляции.

Коллектив ученых из Японии разработал две молекулярные конструкции, которые значительно усиливают трансляцию кольцевой мРНК, обеспечивая кэп-зависимую инициацию. В первом случае к кольцевой мРНК «пришили» кэп через разветвленную структуру, а во втором кэп присоединили путем гибридизации с олигонуклеотидом.

Первый вариант помог синтезировать в 200 раз больше белка, чем обычная кольцевая мРНК, а второй — в 50 раз. Авторы считают, что эта технология упростит использование кольцевых мРНК в терапии различных заболеваний.

Британские ученые выяснили, как живые бактерии усваивают питательные вещества в составе умерших сородичей, о чем прежде было мало что известно.

Исследователи показали, что кишечная палочка Escherichia coli производит фермент Lon-протеазу, который после ее гибели катализировал расщепление белков. Образовавшиеся продукты были использованы живыми бактериями: суспензия из убитых сородичей (лизат) без Lon-протеазы не поддерживала рост других клеток, что удалось исправить путем введения рекомбинантного фермента.

Активность протеазы приносила пользу живым E. coli и в условиях стресса, поскольку позволяла контролировать качество белков. Однако подобное преимущество обладало меньшим значением, чем участие фермента в преобразовании компонентов погибших клеток.

Посмертное расщепление белков при участии протеазы приносило пользу живым бактериям, что можно считать примером  родственного отбора (кин-отбора).

Авторы работы отметили, что совершенное открытие меняет представление о биохимии переработки питательных веществ после гибели клеток. 

🆕 Учёные Сколтеха, Института биологии гена РАН и других ведущих научных организаций в своей новой работе изучили пространственную организацию хроматина — ДНК и связанных с ней структурных белков — на одном из самых интересных модельных организмов в биологии — диктиостелиуме.

Эта общественная амёба интересна своим переходным состоянием: большую часть времени амёбы существуют как отдельные клетки, но при ухудшении условий собираются в многоклеточные агрегаты и дифференцируются.

«Диктиостелиум — существо одноклеточное. Но когда не хватает еды, отдельные клетки собираются в одного многоклеточного слизняка, потом изменяются, образуя что-то похожее на миниатюрный грибок: часть клеток, оказавшихся в шляпке, превращается в споры и разлетается, чтобы образовать новые колонии, а те, кому не повезло остаться в ножке, отмирают. Это очень интересная точка перехода от одноклеточности к многоклеточности», — прокомментировал профессор, доктор биологических наук Михаил Гельфанд, соавтор работы и вице-президент по биомедицинским исследованиям Сколтеха.

Исследование — шаг в направлении лучшего понимания того, как именно заболевания (лейкемия, глиома, аутизм, онкология) связаны с нарушением упаковки ДНК. Результаты опубликованы в журнале Nucleic Acids Research.

Австралийские исследователи создали из ДНК строительные блоки для создания маленького динозавра. 😄

Разработанный исследователями из Наноинститута Сиднейского университета и опубликованный в журнале Science Robotics, новый подход к созданию ДНК оригами открывает захватывающие возможности для будущего использования технологии нанороботов.

В качестве эксперимента авторы создали более 50 крошечных фигур, чтобы проверить их точность и проявить творческий подход. Среди них были дракон, динозавр и крошечная карта Австралии шириной всего 150 нанометров. (Нанометр - это одна миллионная часть миллиметра).

Ученый из Сиднейского университета доктор Шелли Викхэм, соавтор статьи и руководитель исследовательской группы, сказала, что динозавр был ее любимым, потому что он имел как компактные, так и гибкие детали и "не был чем-то, что можно собрать случайно".

Директор исследовательского центра RMIT по микро-нанотехнологиям профессор Арнан Митчелл, который не участвовал в работе над статьей, отметил, что подход основан на использовании ДНК в качестве механического объекта, а не химического вещества. По его словам, это интересно, поскольку структуры, созданные из ДНК, потенциально достаточно малы для использования в доставке лекарств.

По словам Уикхэма, с увеличением сложности и контроля подход исследователей может быть использован для создания компонентов роботизированных коробок, способных доставлять целевые лекарства, или при разработке умных материалов, которые могут реагировать на окружающую среду.

"Эта работа позволяет нам представить мир, в котором нанороботы смогут выполнять огромный спектр задач - от лечения человеческого тела до создания футуристических электронных устройств".

Исследователи из Новосибирска вместе с коллегами из Ирландии выявили химическое соединение с высокой противораковой активностью. В его состав входят катионные антимикробные пептиды (AMP), способные распознавать мембранные белки опухолевых клеток.

Соединение обеспечивает адресную доставку двух агентов: один повреждает ДНК раковых клеток, второй предотвращает её восстановление, что приводит к программируемой гибели опухолевых клеток. Исследование показало высокую эффективность на культурах клеток и раскрыло механизмы действия на молекулярном уровне.

Хотя соединение ещё должно пройти доклинические и клинические испытания, оно рассматривается как основа для перспективного противоопухолевого препарата. Интерес к таким соединениям в России пока невысок, но на мировом уровне пептидная терапия активно развивается.

FDA одобрило первый биоаналог быстродействующего инсулина для поддержания стабильного уровня сахара у людей с диабетом, например, во время приема пищи.

Препарат быстрого действия аналогичен инсулину аспарт — NovoLog, который выпускает датская фармкомпания Novo Nordisk, но он будет дешевле.

Мерилог (инсулин аспарт-szjj) компании Sanofi выпускается в виде предварительно заполненной шприц-ручки (Merilog SoloStar 3 мл) и раствора для инъекций (Merilog 10 мл). Его можно вводить подкожно в область живота, бедер, ягодиц или верхней части рук за 5—10 минут до еды.

Точная дозировка индивидуально рассчитывается лечащим врачом для пациента.
Американский регулятор одобрил Мерилог на основании фазы 3 КИ, подтвердившей его эффективность и безопасность.

Исследование проводилось с участием 597 пациентов с диабетом 1-го и 2-го типов, ежедневно получавших многократные инъекции. На 26-й неделе исследования показатели сахара в крови не отличались у испытуемых в группах, получавших биоаналог и оригинальный NovoLog.

Сколтех продолжает активное движение в научно-популярной повестке СМИ - коллеги разработали систему на базе ИИ, которая позволяет с достаточно высоким уровнем точности оценивать, насколько стабильными являются те или иные кристаллические формы лекарств. Это позволит ускорить разработку новых лекарств.

Никита Рыбин, научный сотрудник Центра искусственного интеллекта Сколтеха:

Можно предсказывать свойства в лоб путем прямых квантово-механических расчетов. Но такой подход непригоден для фармкомпаний, которым нужно проводить скрининг миллионов возможных активных веществ. Моделирование с квантово-механической точностью, равно как и физические эксперименты подключаются на финальной стадии, когда список веществ-кандидатов уже сузили хотя бы до нескольких десятков

#сколтех

Учёные из Массачусетского технологического института, больницы Brigham and Women's Hospital и Университета Айовы разработали стратегию защиты пациентов от повреждения ДНК при лучевой терапии, используя белок Dsup из тихоходок, «водяных медведей», — микроорганизмов, устойчивых к экстремальной радиации. Белок связывается с ДНК и снижает радиационные повреждения. 

Исследователи доставляли мышам мРНК, кодирующую Dsup, что привело к снижению разрывов ДНК на 50%. Белок Dsup защищает только ткани в месте инъекции, что предотвращает защиту опухоли от воздействия радиации. Новый подход может снизить побочные эффекты лечения, такие как язвы, боль и кровотечения, и сделать терапию более эффективной. 

В будущем метод может применяться для защиты при химиотерапии и радиации в космосе.