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.

Русские учёные из лаборатории биоинженерии клеток млекопитающих ФИЦ Биотехнологии РАН разработали подход, позволяющий в разы повысить выработку нескольких гликопротеиновых гормонов в клетках млекопитающих (на примере клеток яичника китайского хомячка, которые широко используются в биотехнологической промышленности для производства белков, гормонов и других биологических макромолекул).

В семейство гликопротеиновых гормонов млекопитающих входят гормоны аденогипофиза передней доли гипофиза: тиреотропный (ТТГ), фолликулостимулирующий (ФСГ) и лютеинизирующий (ЛГ). Кроме того, к нему относится хорионический гонадотропин (ХГ), вырабатываемый плацентой. Эти гормоны применяются для терапии бесплодия и диагностики рака щитовидной железы.

Рекомбинантные гликопротеиновые гормоны, которые используются в медицине, обычно производятся в культивируемых клетках яичника китайского хомячка.

На уровне белковой структуры гликопротеиновые гормоны собраны из нескольких разных частей. Альфа-цепь в их составе имеет форму спирали и одинакова у всех гормонов этой группы, а вот бета-цепи, обладающие плоской укладкой, могут быть разными. Чтобы увеличить выработку нужных гормонов, ученые ищут способы заставить клетки-продуценты синтезировать достаточное количество цепей каждого вида, причем в нужном соотношении. Этой теме и была посвящено исследование сотрудников ФИЦ Биотехнологии РАН.

«В данной работе мы подбирали оптимальный сигнальный пептид для выработки нужных альфа- и бета-цепей. Белки, которые клетка выделяет во внешнюю среду, содержат специальную "метку для экспорта" — последовательность аминокислот, которая отрезается у зрелых белков. Мы предположили, что соотношение альфа- и бета-цепей зависит от нее»,
— рассказал один из авторов исследования Иван Воробьев, заведующий лабораторией биоинженерии клеток млекопитающих ФИЦ Биотехнологии РАН.

Исследователи химического института имени А.М. Бутлерова Казанского университета, совместно с учеными Российской академии наук, сделали большое открытие в области органических пьезоэлектрических материалов.

В ходе исследования, возглавляемого директором химического института Маратом Зиганшиным, были выявлены перспективные органические соединения — дипептиды, способные к самосборке в разнообразные биосовместимые микро- и наноструктуры с уникальными свойствами.

Пьезоэлектрические материалы, преобразующие механическую энергию в электрическую, давно вызывают интерес ученых благодаря своему потенциалу для различных приложений. Однако большинство неорганических материалов, таких как цирконат-титанат свинца, не являются биосовместимыми и могут представлять угрозу для живых организмов. В отличие от них, обнаруженные дипептиды могут использоваться для создания безопасных биосовместимых имплантатов и диагностических средств.

Результаты исследования показали, что дипептиды могут генерировать электрическую энергию с коэффициентами 71 пм В-1 и -73 пм В-1 для структур на основе фенилаланил-лейцина, и 87 пм В-1 и -19 пм В-1 для микрокристаллов лейцил-фенилаланина. Эти значения превосходят ранее изученные показатели для дифенилаланина.

В дальнейшем ученые планируют создать композиционный материал на основе гибкой матрицы с внедренными дипептидными пьезоэлектриками, что откроет новые горизонты в медицине и электронике.

Химики из США получили и охарактеризовали беркелоцен — сэндвичевый комплекс берклия с двумя циклооктотетраеновыми лигандами. Структуру полученного комплекса ученые выяснили с помощью рентгеноструктурного анализа. А связи берклий-лиганд проанализировали с помощью квантово-химических расчетов. Исследование опубликовано в Science.

Элемент берклий принадлежит к ряду искусственно полученных актинидов и не имеет стабильных изотопов. Наиболее удобный в получении изотоп берклия — 249Bk — имеет период полураспада 330 дней. Химия берклия практически не изучена, но известны некоторые его простейшие неорганические соли и оксиды.

Недавно химики под руководством Степана Минасяна из Калифорнийского университета в Беркли получили и надежно охарактеризовали одно из первых металлоорганических соединений берклия — его комплекс с двумя циклооктатетраеновыми лигандами. Так как берклий малодоступен, химики сначала отрепетировали всю цепочку превращений на соединениях церия, а затем использовали уже оптимизированные методики для синтеза комплекса берклия.

Структуру полученного комплекса химики подтвердили с помощью рентгеноструктурного анализа. Как они и предполагали, в его структуре атом берклия располагался между двумя восьмичленными лигандами. Согласно квантово-химическим расчетам, основной вклад в связывание берклия с лигандами вносил перенос электронной плотности с его 5f-орбиталей на орбитали лигандов.
Так химики впервые надежно доказали структуру металлоорганического соединения берклия. Как они считают, синтез комплекса оказался успешным за счет повышенной стабильности полузаполненной электронной f-оболочки берклия в степени окисления +4.

Красивое

Российская биотехнологическая компания Biocad планирует открыть в 2025 году исследовательские центры для клинических испытаний в Турции, Вьетнаме, Таиланде и Бразилии.

Расширение географии исследований позволит привлечь не менее 6,9 тыс. участников и ускорить доступ к инновационной терапии для пациентов с хроническими заболеваниями.

В 2024 году Biocad провела 54 клинических исследования с 5,4 тыс. участниками и намерена увеличить их количество на 48% в текущем году.

Компания сосредоточится на разработке новых препаратов для лечения аутоиммунных, онкологических и редких заболеваний, включая генотерапевтические и моноклональные препараты.

Минздрав России зарегистрировал первый биоаналог моноклонального антитела устекинумаба, препарата для лечения бляшечного псориаза и псориатического артрита у детей и взрослых. Восемь лет 🥲 понадобилось ученым компании "Генериум" для разработки и исследования препарата.

По данным клинических рекомендаций Минздрава России, псориаз относится к числу наиболее распространенных заболеваний кожи и встречается у 1-2% населения стран мира. Распространенность псориаза (число всех известных случаев заболевания) в 2021 году составляла 243,7 на 100 тыс. населения; заболеваемость (вновь выявленные случаи за год) - 59,3 на 100 тыс. населения.

Техасская компания Colossal Biosciences утверждает, что добилась создания «шерстистой мыши» путём вставки мышам восьми генов вымершего шерстистого мамонта. Редактированию подвергли гены, которы отвечают за рост шерсти, ее цвет и метаболизм жиров. Это ключевые характеристики, которые помогали мамонтам выживать в суровых холодных условиях.

В результате экспериментов ученые получили мышейс длинной, лохматой шерстью рыжевато-коричневого цвета, которые значительно отличаются от обычных лабораторных грызунов. Бен Лэмм, соучредитель и генеральный директор Colossal, отметил неожиданный побочный эффект эксперимента: «Очаровательность — один из непреднамеренных результатов, которого мы не ожидали».

Конечная цель Colossal Biosciences — не создать клона мамонта, а разработать «холодоустойчивых слонов», которые могли бы заполнить экологические ниши, в которых ране обитали мамонты. Компания планирует внести изменения примерно в 85 генов азиатских слонов, и эксперименты с мышами служат промежуточным этапом для отработки технологий.

Вчера во многих новостных каналах, в основном, ориентированных на ширнармассы, мелькала новость "Ученые обнаружили, что волки Чернобыля выработали генетическую устойчивость к раку". Вообще, ничего принципиально нового, казалось бы — жесткие условия естественного отбора, все дела. Но все же мне стало интересно — а что там за гены? Может, какие-то мощные аллели антионкогенов? И я начал искать оригинальную статью.

Это было максимально больно. Англоязычные источники по кругу ссылались друг на друга, оригинал новости пошел от пресс-релиза PI, и вообще, в итоге стало не понятно, идет ли речь о волках или о собаках. Поиск на гугл сколаре, пабмеде и биоархиве по ключевым словам тоже не помог мне найти исследование, результаты которого бы содержали что-нибудь про устойчивость к раку.

В общем, я нашел два исследования, которые имеют отношение к пресс-релизу (в авторах есть упомянутые завлабы), и, вероятно, речь шла о них. Первое — вышло еще в 2019, волкам в Полесском радиационно-экологическом заповеднике надевали GPS, мониторили их передвижения, и на этом основании моделировали несколькими способами полученную ими дозу облучения. Посчитали, что чернобыльские волчары получают в среднем где-то 18 миллигрей в год. Это, конечно, повышает кумулятивный риск канцера, но, в общем и целом, не так уж много — насколько я понимаю, сравнимо с некоторыми вариантами КТ.

Вторая статья была очень интересна — опубликованная около года назад, содержит просто прекрасное популяционно-генетическое исследование чернобыльских бродячих собак. Там оказалось, что собаки Припяти, станции Семиходы, и самой АЭС (то есть мест максимального радиационного заражения) между собой спокойно и массово скрещиваются, а вот скрещивание этих собак с популяцией из самого Чернобыля (чуть подальше от эпицентра и с более низким радиационным заражением) — минимально. В общем, собаки, обитающие в эпицентре Зоны сильно генетически отстоят от собак Чернобыля, и еще больше — от остальных собак, не живущих в Зоне (в качестве референсной популяции брали собак из соседнего с зоной украинского города Славутич). Авторы даже определили генетический вклад разных пород в формирование этих популяций собак! И тут тоже поразительные различия между популяциями, например, в Чернобыльской популяции "генетического наследия" пинчеров — 10-15%, а в популяции Припяти и АЭС — менее 1%.

Я получил колоссальное удовольствие, когда это читал — но нигде не нашел ничего про рак волчар и гены устойчивости к нему. Во второй статье слово cancer встречается всего один раз — в разделе Funding, в названии одного из фондов, давшего финансирование, в первой же — ни разу. В общем, как-то странно для меня эта новость выглядит. Может, это еще не опубликованная статья, у которой даже препринта нет? Или я настолько плохо искал? Чувствую себя одураченным.

Исследователи из ФИЦ Биотехнологии РАН разработали метод, позволяющий значительно повысить выработку гликопротеиновых гормонов в клетках яичника китайского хомячка (CHO).

Гликопротеиновые гормоны, такие как тиреотропный гормон (ТТГ), фолликулостимулирующий (ФСГ), лютеинизирующий (ЛГ) и хорионический гонадотропин (ХГ), используются для терапии рака, лечения гормональных нарушений и диагностики щитовидной железы.

Традиционное производство этих гормонов затруднено из-за их сложной структуры, требующей оптимизации соотношения альфа- и бета-цепей.

Учёные оптимизировали сигнальные пептиды, которые регулируют секрецию белков, улучшив соотношение альфа- и бета-цепей гормонов. Пептид из человеческого сывороточного альбумина увеличил продуктивность клеток: на 60% для ХГ, в 4 раза для ЛГ и в 13 раз для ТТГ по сравнению с «родным» пептидом.

Метод позволит удешевить производство биопрепаратов.

🧬 Когда мы слышим слово ДНК, первая ассоциация, которая возникает в голове, — генетическая информация, передающаяся от поколения к поколению. Однако ДНК можно использовать не только в биологии, но и в нанотехнологиях. Одно из таких перспективных направлений — ДНК-оригами — технология, позволяющая создавать наноструктуры с молекулярной точностью.

О том, как устроено ДНК-оригами и как может изменить подход к созданию новых материалов и технологий, рассказали учёные Центра инженерной физики Сколтеха Ирина Мартыненко и Анвар Баймуратов.

Исследователи из Стэнфорда с помощью искусственного интеллекта обнаружили природный пептид BRP, который, подобно семаглутиду (Ozempic), эффективно снижает аппетит и массу тела, но без побочных эффектов: тошноты, запора, потери мышечной массы.

С применением алгоритма Peptide Predictor ученые проанализировали прогормоны и выявили сотни потенциально активных пептидов. BRP продемонстрировал значительное увеличение нейронной активности и снизил у животных (мышей и мини-свиней) потребление пищи до 50%, способствуя потере жира и улучшению толерантности к глюкозе и инсулину.

BRP действует, активируя нейроны в гипоталамусе, контролирующем аппетит и метаболизм, через иной метаболический путь, чем семаглутид, который затрагивает и другие ткани.

Далее планируются клинические испытания и детальное изучение механизма действия BRP.

По следам вчерашнего праздника.

Макрон: мы должны победить Россию.

Лидеры ЕС: мы введём новые санкции против русских.

Тем временем простая русская женщина: