В новом выпуске "Дайджеста" новостей аватар-технологий от общественного движения "Россия 2045" речь пойдет о новом противовирусном препарате, способном избавить организм от ВИЧ; о том, как вернуть зрение больным, страдающим пигментным ретинитом, с помощью метода оптогенетики; о новой методике лечения рака мозга с использованием индуцированных стволовых клеток; об искусственной сперме, благодаря которой у лабораторных мышей родилось здоровое потомство; а также о бинте для ускорения заживления ожогов и борьбы с инфекцией.
1. Новый препарат от СПИДа
Исследователи из Германии создали новый противовирусный препарат, способный избавить организм от вируса иммунодефицита человека ВИЧ-1, самого распространенного и патогенного вида вируса. Были проведены эксперименты с участием нового препарата Brec1 вне живого организма, а также опыты на мышах. Животным вживили зараженные человеческие клетки, после чего вирус был успешно извлечен из организма мышей.
Это может стать большим шагом вперед, поскольку до этого вирус иммунодефицита человека невозможно было полностью извлечь из человеческого организма, а специальные препараты сейчас позволяют лишь уменьшить число зараженных клеток. Сложно судить, как поведет себя препарат Brec1 в случае с человеком. Зачастую результаты экспериментов на людях и мышах сильно различаются. Исследователи намерены провести клинические испытания нового средства уже совсем скоро.
2. Уникальный метод оптогенетики
Методика на основе оптогенетики, которая уже успешно опробована на мышах и обезьянах, поможет вернуть зрение больным, страдающим пигментным ретинитом. В ходе этого заболевания происходит разрушение светочувствительных клеток сетчатки, что приводит к утрате периферического и ночного зрения, а в дальнейшем – к слепоте. Оптогенетический подход для восстановления зрения будет испытан на людях впервые. В эксперименте при участии компании RetroSenseTherapeutics будут задействованы 15 человек.
Клетки мозга предполагается инфицировать вирусом, несущим канальный родопсин – светочувствительный белок, обнаруженный в водорослях. Светочувствительностью таких клеток можно управлять. Если ген канального родопсина встроится в ганглионарные клетки глаза, для его активации будет достаточно света, попадающего на сетчатку.
Пациенты, которые примут участие в исследовании, сейчас способны заметить лишь движение руки непосредственно перед их лицом. Ученые надеются, что после лечения добровольцы смогут различать мебель, находящуюся в комнате, и даже читать текст, написанный крупными буквами. Разработчики предполагают, что зрение у пациентов будет монохромным, но не исключают, что участники эксперимента окажутся способны различать цвета.
3. Лечение глиобластомы
Глиобластома – наиболее распространенная и смертельная форма рака головного мозга. После ее удаления в организме пациента часто остаются единичные раковые клетки, которые распространяются вглубь мозга, и опухоль снова начинает расти. Большинство пациентов умирают в течение полутора лет после постановки диагноза.
Интересный эксперимент провели ученые из Университета Северной Каролины. Специалисты изъяли клетки соединительной ткани мышей – фибробласты – и перепрограммировали их в индуцированные стволовые клетки. После введение этих клеток лабораторным грызунам выяснилось, что преобразованные стволовые клетки, помещенные в участок мозга, где проводилась операция по удалению опухоли, могут затем передвигаться по всему мозгу, находя оставшиеся раковые клетки и уничтожая их.
Новая технология перепрограммирования клеток привела к увеличению продолжительности жизни мышей от 160 до 220 процентов, в зависимости от типа опухоли. В настоящий момент специалисты изучают способы усовершенствования технологии и возможности применения ее на людях.
4. Искусственная сперма
Китайские исследователи создали искусственную сперму в лабораторных условиях. За основу ученые взяли стволовые клетки, перепрограммировали их в примитивную сперму и оплодотворили с их помощью яйцеклетки. В результате у лабораторных мышей родилось здоровое потомство.
Цзяхао Ша (Jiahao Sha) из Медицинского университета в Нанкине и ее коллеги в последние годы работают над созданием технологий, позволяющих превратить эмбриональные или "перепрограммированные" стволовые клетки в полноценные сперматозоиды и яйцеклетки. Формирование половых клеток в организме является крайне сложным и многоступенчатым процессом, воспроизвести который полностью до сих пор не удавалось.
Китайские молекулярные биологи смогли подобрать особый гормональный "коктейль", который заставлял заготовки половых клеток делиться посредством мейоза и превращаться в подобие будущих сперматозоидов. Получив некоторое количество таких клеток, ученые ввели их в яйцеклетки мышей и поместили в утробы здоровых самок. Операция завершилась успешно, и мыши дали здоровое и способное к размножению потомство.
Если эта технология будет признана безопасной и работоспособной и при работе с человеческими клетками, она позволит создать принципиально новую методику искусственного оплодотворения и повысить шансы зачать для мужчин, страдающих от бесплодия.
5. Бинт от ожогов
Серьезные ожоговые раны при заживлении крайне восприимчивы к инфекциям. Новый бинт, разработанный учеными Федеральной политехнической школы в Лозанне (EPFL), может значительно улучшить процесс заживления ран. Ученые изготовили биоразлагаемый бинт из животного коллагена и клеток-предшественников, которые секретируют фактор роста и помогают быстрее заживлять раны. Особый ингредиент нового бинта – молекулы дендримеры, которые уничтожают микробы, расположенные в непосредственной близости от повязки. Другая часть дендримеров при этом остаётся внутри повязки.
Объединив биологическую повязку со специальными молекулами, ученым удалось не только добиться ускорения заживления ожогов, но и положить конец инфекции. Сейчас ученые намерены провести испытания новой повязки в Цюрихе, прежде чем она будет использована в клиниках.