Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Медицина и биология: итоги 2013 года

Уходящий год принес немало научных открытий. В биологии и медицине, по версии журнала «Science», главным научным достижением стала иммунотерапия рака.

И хотя исследования еще не закончены, научное и медицинское сообщество, а главным образом, пациенты, больные раком, полны ожиданий: оказывается, есть способ «натравить» собственную иммунную  систему человека на борьбу с опухолью.

Прозрачный мозг мыши, полученный по технологии CLARITY  (Nature.com).
Прозрачный мозг мыши, полученный по технологии CLARITY (Nature.com).
Схема технологии редактирования генома CRISPR (Wikepedia.org).
Схема технологии редактирования генома CRISPR (Wikepedia.org).

Надежды врачей связаны с терапевтическими вакцинами, которые вводят уже заболевшим людям. Задача, которую должен выполнить такой препарат, — научить иммунную систему распознавать раковые клетки.

Препарат ипилимумаб еще в 2011 году получил одобрение FDA (Управления по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств США).  Но вплоть до последнего времени врачи сомневались в его эффективности в борьбе с меланомой — одним из самых агрессивных видов рака. Исследования начались еще в 80-х годах прошлого века в Онкологическом центре Андерсона Техасского университета (США). Ученые выяснили, что рецептор CTLA-4, расположенный на поверхности Т-киллеров — клеток, которые уничтожают поврежденные клетки собственного организма, выступает в роли тормоза. Блокировка CTLA-4 снимает лимфоциты с тормозов и они начинают бороться с раковыми клетками.

Другой тормоз лимфоцитов — PD-1 был обнаружен японскими исследователями. Его инактивация также благотворно сказалась на борьбе организма с опухолью. Этой осенью компания-производитель препарата ипилимумаб сообщила, что из 1800 пациентов с меланомой, получавших лечение, 22% были живы через три года после начала терапии. А в сочетании с анти-PD-1 препарат приводит к «глубокой и быстрой регрессии опухоли» у почти трети пациентов с меланомой.

Итоговая ценность этого «прорыва года» пока неизвестна. Но многие онкологи, несмотря на то, что пока что эффективность показана для небольшого числа пациентов, убеждены, что это начало принципиально нового подхода к лечению рака. Одна из задач, которая теперь стоит перед учеными, — выяснить, почему одни пациенты оказались восприимчивы к лечению, а другие нет.

Еще одно достижение, которое отметили в журнале, — технология редактирования генома CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, в переводе с английского короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами). При помощи белка Cas9  ученые научились очень точно редактировать генетическую информацию.

Этот метод  редактирования генома с помощью фермента, узнающего необходимую последовательность цепи ДНК «по наводке» комплементарного  ей РНК-гида, обещает революционные перемены в исследованиях и лечении целого ряда заболеваний — рака, серповидноклеточной анемии, синдрома Дауна. Только в этом году было опубликовано более 50 научных статей, где использовалась данная технология на клетках мышей, бактерий, рыб, дрожжей, человека.

В центре внимания научной общественности снова оказались и стволовые клетки. Используя технологию терапевтического клонирования, с помощью которой 17 лет назад была получена знаменитая овечка Долли, удалось получить различные ткани человеческого тела — сердца, почки и даже головного мозга. И хотя полученные таким образом органы размером не больше яблочного семечка и живут совсем недолго, это определенно огромное достижение для регенеративной медицины.

Возможность сделать прозрачными ткани мозга, также отмеченная в числе главных достижений,  воспринимается как нечто совсем уж из области фантастики. Но цель ученых не получить человека-невидимку, а облегчить изучение нейронных связей. Метод CLARITY (в переводе с английского – ясность, прозрачность), разработанный в Стэнфордском университете, основан на  удалении из тканей липидов, рассеивающих свет. Обработанные раствором фруктозы ткани мозга при использовании двухфотонного лазерного микроскопа становятся почти полностью прозрачными. Применив CLARITY к  мозгу мыши, ученые смогли увидеть нейроны, помеченные флуоресцентными красителями в различных областях мозга, даже в таких глубоких структурах, как таламус.

Еще одно важное исследование касается микробиологии. В среднем, в теле здорового человека содержится около двух килограммов микроорганизмов. В норме они помогают нам защищаться от различных болезней, переваривать пищу. Изучение воздействия микробиома на наш организм может помочь в борьбе с самыми разными недугами — от рака до наркозависимости. Ученые полагают, что влияя не только на организм хозяина, но и на его симбионтов,  можно достичь неплохих результатов в области персонализированной медицины.
 
Кроме того, в «Science» составили хит-парад событий и живых организмов, поразивших общественность в уходящем году.

«Беспозвоночным года» стала Issus coleoptratus  — насекомое, в конечностях которого была обнаружена зубчатая передача.

Звание «позвоночного года» получил голый землекоп за способность противостоять раку и долгожительство: это некрупное животное доживает до 30 лет.

«Окаменелостью года» стал череп предка человека, обнаруженный в Грузии, который может изменить наше представление об эволюции человека

В номинации «Геном года» отмечена работа по расшифровке самого древнего на сегодняшний день генома лошади, возраст которой насчитывает 700 000 лет.

Автор: Юлия Смирнова

Источник: www.nkj.ru