В новом выпуске "Дайджеста" новостей аватар-технологий от Общественного движения "Россия 2045" речь пойдет о противораковом препарате на основе генетически модифицированного живого вируса; "нано-бомбах", способных доставлять лекарства прямо в раковую опухоль и "взрываться" в ней под воздействием вырабатываемого раковыми клетками тепла; сканирующем мозг устройстве, которое может создавать изображение мозга с высоким разрешением во время движения человека; разработке по улучшению памяти у людей с помощью имплантированных электродов.
1. Вирус от меланомы
Контролирующие органы США одобрили к применению новый эффективный противораковый препарат, созданный учеными на основе генетически модифицированного живого онколитического вируса герпеса. Новый препарат под названием – Imlygic поможет тем пациентам со злокачественной меланомой, чьи опухоли не представляется возможным удалить хирургически путем полностью.
При направленном попадании в ткани опухоли Imlygic постепенно уничтожает их клетка за клеткой. Клинические испытания, по результатам которых медики смогли вынести окончательный вердикт, проводились при участии более 400 пациентов с метастатической меланомой. По результатам экспериментов, более чем у 16% испытуемых, получивших новый препарат, злокачественное новообразование заметно уменьшилось в размере. Отмечено также уменьшение размеров лимфатических узлов.
Конечно, этот вирус – не панацея от рака. В среднем, курс этого лекарства стоимостью в 65 тысяч долларов продлевает жизнь пациенту, страдающему от злокачественной формы меланомы, всего на четыре месяца. Но получив официальное разрешение от госорганов, эта методика открывает возможности для развития других убивающих рак вирусов.
2. "Нано-бомбы" против рака
А британские медики разработали особые "нано-бомбы", способные доставлять лекарства прямо в раковую опухоль и "взрываться" в ней под воздействием вырабатываемого раковыми клетками тепла. Костас Костарелос из Манчестерского университета (Великобритания) и его коллеги создали "тепловые гранаты" на базе липосом – микроскопических шариков жидкости, окруженных "наноброней" из синтетических жировых молекул, которые постепенно распадаются при попадании в организм.
Манчестерские медики поменяли структуру липосом таким образом, что их стабильность начала зависеть от температуры окружающей среды. Если жидкость остается холоднее 42 градусов, жировые шарики сохраняют стабильность почти неограниченное время. Если их нагреть до этой точки, они почти мгновенно распадаются и выбрасывают содержимое наружу. Это исследование показало, что ученые могут создавать липосомы, которые будут уничтожать раковые клетки и сохранять здоровые клетки в неповрежденном виде.
3. Сканер для мозга
Исследователи из центра нейронаук при Университете Западной Вирджинии разработали носимое сканирующее мозг устройство, которое может создавать изображение мозга с высоким разрешением по время движения человека. Новый подход называется амбулаторная микродоза позитронно-эмиссионной томографии (AMPET) и основывается на технологии позитронно-эмиссионной томографии (PET). Американские ученые создали кольцо из датчиков, которые располагаются вокруг головы пациента и в настоящее время положены в основу портативных ПЭТ-сканеров.
Моделирование показало, что новое устройство превосходит по чувствительности обычный ПЭТ-сканер на 400%. Он также требует гораздо меньшей дозы излучения. Эта разработка будет полезна в широком спектре научно-исследовательских приложений, в том числе для изучения таких расстройств, как инсульт, болезни Альцгеймера и Паркинсона, рассеянный склероз и травматическое повреждение мозга.
4. Редактирование генома человека
Поддержанный Биллом Гейтсом биотехнологический стартап Editas Medicine начнет клинические испытания технологии направленного редактирования генома человека уже в 2017 году. Компания планирует корректировать ошибки в генах, вызывающие наследственные заболевания человека. Для испытаний специалисты выбрали одну из форм редкого заболевания глаз – амавроз Лебера, при котором происходит отмирание светочувствительных клеток сетчатки вплоть до полной потери зрения. Это нарушение встречается всего у одного новорожденного из 80 тысяч, однако оно удачно подходит для лечения генной терапией.
Во-первых, уже известен дефект в определенном гене, вызывающий болезнь, а во-вторых, глаз – достаточно удобный орган для доставки препарата. Терапия будет представлять собой инъекцию в сетчатку / раствора модифицирующих вирусов, которые запрограммированы на выполнение инструкций по производству компонентов CRISPR.
Таким образом, из гена CEP290 в фоторецепторах сетчатки ученые собираются удалить около тысячи нуклеотидов, после чего он должен начать функционировать нормально. Разработка и клинические испытания подобной терапии требуют значительных средств. В августе Editas получила 120 миллионов долларов от частных инвесторов.
5. Как улучшить память
Две группы исследователей, финансируемые Агентством по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США (DARPA), представили свои разработки по улучшению памяти у людей. Обе технологии сейчас проходят испытания на больных эпилепсией с уже имплантированными электродами.
В первом исследовании, проведенном под руководством Теда Бергера из Университета Южной Калифорнии, двенадцати испытуемым предъявляли фотографии, а затем просили вспомнить их – с перерывом до 90 секунд. В это время исследователи записывали активность CA3 и СА1 полей гиппокампа, принимающих участие в формировании долго– и кратковременной памяти. На основе этих записей был разработан алгоритм, предсказывающий по активности клеток в СА1 изменение активности клеток в СА3. Прогноз оказывался верен в 80% случаев.
Таким образом, даже при повреждении зоны СА3 можно стимулировать область СА1 и получать нужные результаты, объясняют исследователи. Во втором эксперименте, который провели ученые из Университета Пенсильвании, участвовали 28 пациентов с эпилепсией. Ученые записывали активность мозга участников в то время, пока те вспоминали список слов, предъявленных ранее. Оказалось, что стимуляция медиальной височной доли, где находится гиппокамп, улучшает плохую память: при стимуляции в тот момент, пока человек читает слово, которое он мог бы забыть, способность воспроизводить забытые слова выросла на 140%. Однако стимуляция этой же зоны у людей с хорошо работающей памятью ухудшает запоминание.
Несмотря на неясность некоторых процессов при стимуляции, оба исследования интересны и важны. Имплантация электродов способна помочь не только при последствиях травм головного мозга военным и перенесшим инсульт, но и всем, кто теряет память в ходе естественного процесса старения.
