Ученые изобрели в 2020 году: тест на болезнь Альцеймера, генную терапию болезней крови, новые препараты против рака и еще много всего
---
Несмотря на пандемию ученые продолжали работать над поиском ответов на вопросы, которые особенно остро стоят перед человечеством. Мы расскажем о нескольких медицинских прорывах этого нелегкого для всех года, не связанных с COVID-19
Тест на болезнь Альцгеймера
До сих пор у ученых нет полного понимания причин и хода болезни Альцгеймера, как нет и эффективных способов ее предотвращения и лечения.
Кое-какие подвижки, однако, есть, и ученые надеются на то, что в недалеком будущем такие терапии появятся.
Однако диагностика заболевания весьма несовершенна.
При болезни Альцгеймера происходит накопление в тканях мозга амилоидных бляшек и нейрофибриллярных клубков, которые, как правило, обнаруживают уже после смерти пациента.
В декабре 2020 года в престижном медицинском журнале JAMA было опубликовано исследование международной группы ученых из Швеции, США, Великобритании и Колумбии, свидетельствующее о том, что измерения фосфо-тау-217 (p-tau217), одного из белков, обнаруженных в клубках, может служить относительно точным индикатором и клубков, и бляшек.
Это сравнительно дешевый и несложный тест, который позволит диагностировать болезнь Альцгеймера даже на ранних ее этапах.
Исследователи провели анализ крови на фосфо-тау-217 у 1402 у пациентов с диагностированными ранее когнитивными нарушениями. В различных вариантах исследования тест различал фосфо-тау-217 с точностью от 89% до 98%.
В отдельных случаях тест распознавал вероятность заболевания даже в образцах крови, взятых за 20 лет до проявления первых симптомов.
Как говорит руководитель исследования, доктор медицинских наук, профессор Университета Лундта Оскар Ханссон, впереди еще много работы по оптимизации анализа и его испытаниям. Однако есть все основания полагать, что такое тестирование со временем станет доступным в рядовых клиниках и поможет в диагностике и первичной помощи пациентам.
Генная терапия болезней крови
Речь идет о гемоглобинопатиях, которые относятся к сравнительно редким заболеваниям, однако суммарно в мире ежегодно рождается более 330 000 детей, страдающих от двух ее разновидностей, серповидноклеточной анемии и талассемии.
Серповидноклеточная анемия и талассемия? Что?
Серповидноклеточная анемия – это наследственная гемоглобинопатия, связанная с таким нарушением строения белка гемоглобина, при котором он приобретает особое кристаллическое строение (гемоглобин S). Эритроциты, несущие гемоглобин S вместо нормального гемоглобина А, под микроскопом имеют характерную серпообразную форму.
Талассемия – наследственное заболевание, в основе которого лежит снижение синтеза полипептидных цепей, входящих в структуру нормального гемоглобина.
Оба заболевания связаны с мутацией гена HBB, кодирующего цепи гемоглобина, что приводит к анемии и другим тяжелым последствиям. Например, при серповидноклеточной анемии может происходить периодическая закупорка мелких капилляров в любой части тела, страдать кости, мышцы другие ткани и органы.
Еще недавно от этих заболеваний не было эффективных терапий, и больных поддерживали в более или менее стабильном состоянии при помощи регулярных переливаний крови.
Идея ученых, которая привела к созданию терапий для лечения гемоглобинопатий, формально проста: если дело в генетическом дефекте, то нужно его устранить, и тогда больной поправится. Однако технологии коррекции генов чрезвычайно сложны.
В начале нынешнего года Администрация контроля качества продуктов питания и лекарств США (FDA) одобрила препарат компании Aruvant с условным названием ARU-1801 для лечения серповидноклеточной анемии и талассемии у детей. Препарат основан на аутологичной трансплантации гемопоэтических стволовых клеток с «исправленным» геном, который должен обеспечить продукцию нормального гемоглобина.
А это что?
Гемопоэтические стволовые клетки – это предшественники кроветворных клеток, а термин «аутологичная» указывает на то, что получены они были из клеток самого больного, а не от стороннего донора.
А совсем недавно, 5 декабря 2020 года, в журнале The New England Journey of Medicine был опубликован отчет компаний CRISPR Therapeutics и Vertex Pharmaceuticals Incorporated об успешном применении инновационной технологии редактирования генов CRISPR/Cas9 для лечения гемоглобинопатий. В тот же день компании выпустили пресс-релиз, в котором сообщалось о новых, еще не опубликованных результатах.
Все десять пациентов, прошедших лечение, оставались в стабильном состоянии и не требовали переливаний крови от 3 до 18 месяцев после инфузии препарата CTX001, содержащего CRISPR/Cas9.
Эксперты считают, что инновационные технологии редактирования генов со временем позволят вылечить не только гемоглобинопатии, но и такое наследственное заболевание крови, как гемофилия, а также некоторые виды раков.
Открытие в области изучения диабета
Экспресс-тест на уровень сахар в крови. Фото: Martin Büdenbender/Pixabay
В январе 2020 года ученые из Университета Бирмингема опубликовали исследование, которое является важнейшей вехой на пути создания эффективного препарата для лечения диабета.
Их прорыв заключается в том, что при помощи новых возможностей микроскопии и технологии иммуноокрашивания (окрашивание клеток и срезов тканей) им впервые удалось рассмотреть ключевую для метаболизма крохотную молекулу – глюкагонподобный пептид-1 (GLP1R). Этот белок играет роль рецептора бета-клеток, присутствующих в поджелудочной железе и вырабатывающих инсулин.
Инсулин – это гормон, регулирующий уровень сахара в крови, и недостаток его продукции или нарушение его взаимодействия с клетками организма ведет к сахарному диабету.
GLP1R может влиять на уровень сахара в крови через стимуляцию бета-клеток для выработки инсулина. Именно поэтому ученые давно стремятся получить доступ к этой молекуле, воздействуя на которую, можно было бы повлиять на течение болезни.
Чрезвычайно малый размер GLP1R до сих пор не позволял исследователям визуализировать и изучить ее, но благодаря новым технологиям, теперь им это удалось.
Директор благотворительной организации Diabetes UK, финансировавшей это исследование, доктор наук Элизабет Робертсон очень довольна результатами исследования.
«Именно через инновационные исследования, подобные этому, мы сможем взять под контроль ключевые аспекты диабета», – говорит она.
Новые препараты для лечения рака простаты
Это достаточно распространенное заболевание, ведь с ним сталкивается на протяжении своей жизни каждый девятый мужчина. Примерно четверть всех больных раком простаты страдает от него в результате генетической предрасположенности, а именно мутации генов BRCA1 и BRCA2. Эти же мутации ответственны за раки яичников и молочной железы у женщин.
Фармацевтические компании Clovis Oncology, AstraZeneca и Merk провели исследования по перепрофилированию известных препаратов от женских раков для лечения рака простаты у тех мужчин, у которых наблюдаются те же мутации. Это препараты Рубрака и Линпарза, относящиеся к группе ингибиторов поли (АДФ-рибоза) – полимеразы (PARP).
Применяются они совместно с химиотерапией и работают следующим образом.
Поврежденные химиотерапией раковые клетки могут «чинить» свою ДНК, в том числе, при помощи фермента PARP.
Ингибиторы PARP предотвращают репарацию ДНК и таким образом способствуют гибели раковых клеток, повышают их чувствительность к химиотерапии, замедляют или полностью останавливают рост опухоли.
В мае 2020 года оба препарата были одобрены FDA для лечения рака простаты на основании успешных клинических испытаний второй фазы. Несмотря на то, что обычно для сертификации лекарств требуются три фазы испытаний, ингибиторы PARP одобрены, так как речь идет не об абсолютно новых препаратах, а о перепрофилировании уже существующих, а кроме того, оно продемонстрировало способность замедлять рост раковой опухоли у мужчин.
Исследователи предупреждают, что у препаратов могут быть серьезные побочные эффекты, которые необходимо контролировать при лечении пациентов, а также о том, что каждый больной должен пройти геномный тест, чтобы определить, вызвана ли его болезнь мутациями в генах BRCA1 и BRCA2.
Деменция лечится! (Но пока что только у мышей)
1 декабря 2020 года было опубликовано интереснейшее исследование ученых Калифорнийского университета (Сан-Франциско), сразу же ставшее сенсацией. И хотя найденный ими препарат, восстанавливающий когнитивные способности, опробован пока что только на мышах, не рассказать о нем в статье о медицинских открытиях уходящего года было бы неправильно.
В более ранних исследованиях научные сотрудники университета Сюзанна Роси и Питер Вальтер установили, что препарат ISRIB (что значит это аббревиатура мы разъясним чуть позже) восстанавливает память и сообразительность, которые подопытные животные утратили в результате физической травмы мозга.
Они решили проверить, что будет, если использовать препарат для лечения старческой деменции.
Экспериментаторы обучали мышей находить в лабиринте приподнятую платформу, чтобы забраться на нее, когда лабиринт наполняли водой. Это легко удавалось молодым мышам, а вот пожилые справлялись гораздо хуже.
Однако после того, как нескольким подопытным животным в течение трех дней давали небольшие дозы ISRIB, они прекрасно справились с заданием. Их результат был не только значительно лучше, чем у их пожилых ровесников, но и нисколько не хуже, чем у молодежи.
Более того, восстановленная смекалка сохранялась в течение нескольких недель без дополнительных доз препарата.
Что же такое ISRIB?
Клетки организма имеют механизм реакции на стресс, который называется «интегрированный стрессовый ответ» (ISR), который заключается в остановке процесса синтеза белка. Именно он блокирует когнитивные способности при длительном для организма стрессе, а к пожилому возрасту разного рода стрессов накапливается немало.
Молекула ISRIB (integrated stress response InhiBitor) ингибирует, то есть подавляет, клеточную реакцию стресса.
«Наши данные позволяют предположить, что стареющий мозг не утрачивает когнитивные способности раз и навсегда, как мы полагали раньше. Скорее, ресурсы остаются на месте, но они заблокированы, они в ловушке клеточного стресса», – говорит профессор Вальтер.
У мышей их уже разблокировали. Будем надеяться, что с нами это тоже произойдет.
Тест на болезнь Альцгеймера
До сих пор у ученых нет полного понимания причин и хода болезни Альцгеймера, как нет и эффективных способов ее предотвращения и лечения.
Кое-какие подвижки, однако, есть, и ученые надеются на то, что в недалеком будущем такие терапии появятся.
Однако диагностика заболевания весьма несовершенна.
При болезни Альцгеймера происходит накопление в тканях мозга амилоидных бляшек и нейрофибриллярных клубков, которые, как правило, обнаруживают уже после смерти пациента.
В декабре 2020 года в престижном медицинском журнале JAMA было опубликовано исследование международной группы ученых из Швеции, США, Великобритании и Колумбии, свидетельствующее о том, что измерения фосфо-тау-217 (p-tau217), одного из белков, обнаруженных в клубках, может служить относительно точным индикатором и клубков, и бляшек.
Это сравнительно дешевый и несложный тест, который позволит диагностировать болезнь Альцгеймера даже на ранних ее этапах.
Исследователи провели анализ крови на фосфо-тау-217 у 1402 у пациентов с диагностированными ранее когнитивными нарушениями. В различных вариантах исследования тест различал фосфо-тау-217 с точностью от 89% до 98%.
В отдельных случаях тест распознавал вероятность заболевания даже в образцах крови, взятых за 20 лет до проявления первых симптомов.
Как говорит руководитель исследования, доктор медицинских наук, профессор Университета Лундта Оскар Ханссон, впереди еще много работы по оптимизации анализа и его испытаниям. Однако есть все основания полагать, что такое тестирование со временем станет доступным в рядовых клиниках и поможет в диагностике и первичной помощи пациентам.
Генная терапия болезней крови
Речь идет о гемоглобинопатиях, которые относятся к сравнительно редким заболеваниям, однако суммарно в мире ежегодно рождается более 330 000 детей, страдающих от двух ее разновидностей, серповидноклеточной анемии и талассемии.
Серповидноклеточная анемия и талассемия? Что?
Серповидноклеточная анемия – это наследственная гемоглобинопатия, связанная с таким нарушением строения белка гемоглобина, при котором он приобретает особое кристаллическое строение (гемоглобин S). Эритроциты, несущие гемоглобин S вместо нормального гемоглобина А, под микроскопом имеют характерную серпообразную форму.
Талассемия – наследственное заболевание, в основе которого лежит снижение синтеза полипептидных цепей, входящих в структуру нормального гемоглобина.
Оба заболевания связаны с мутацией гена HBB, кодирующего цепи гемоглобина, что приводит к анемии и другим тяжелым последствиям. Например, при серповидноклеточной анемии может происходить периодическая закупорка мелких капилляров в любой части тела, страдать кости, мышцы другие ткани и органы.
Еще недавно от этих заболеваний не было эффективных терапий, и больных поддерживали в более или менее стабильном состоянии при помощи регулярных переливаний крови.
Идея ученых, которая привела к созданию терапий для лечения гемоглобинопатий, формально проста: если дело в генетическом дефекте, то нужно его устранить, и тогда больной поправится. Однако технологии коррекции генов чрезвычайно сложны.
В начале нынешнего года Администрация контроля качества продуктов питания и лекарств США (FDA) одобрила препарат компании Aruvant с условным названием ARU-1801 для лечения серповидноклеточной анемии и талассемии у детей. Препарат основан на аутологичной трансплантации гемопоэтических стволовых клеток с «исправленным» геном, который должен обеспечить продукцию нормального гемоглобина.
А это что?
Гемопоэтические стволовые клетки – это предшественники кроветворных клеток, а термин «аутологичная» указывает на то, что получены они были из клеток самого больного, а не от стороннего донора.
А совсем недавно, 5 декабря 2020 года, в журнале The New England Journey of Medicine был опубликован отчет компаний CRISPR Therapeutics и Vertex Pharmaceuticals Incorporated об успешном применении инновационной технологии редактирования генов CRISPR/Cas9 для лечения гемоглобинопатий. В тот же день компании выпустили пресс-релиз, в котором сообщалось о новых, еще не опубликованных результатах.
Все десять пациентов, прошедших лечение, оставались в стабильном состоянии и не требовали переливаний крови от 3 до 18 месяцев после инфузии препарата CTX001, содержащего CRISPR/Cas9.
Эксперты считают, что инновационные технологии редактирования генов со временем позволят вылечить не только гемоглобинопатии, но и такое наследственное заболевание крови, как гемофилия, а также некоторые виды раков.
Открытие в области изучения диабета
Экспресс-тест на уровень сахар в крови. Фото: Martin Büdenbender/Pixabay
В январе 2020 года ученые из Университета Бирмингема опубликовали исследование, которое является важнейшей вехой на пути создания эффективного препарата для лечения диабета.
Их прорыв заключается в том, что при помощи новых возможностей микроскопии и технологии иммуноокрашивания (окрашивание клеток и срезов тканей) им впервые удалось рассмотреть ключевую для метаболизма крохотную молекулу – глюкагонподобный пептид-1 (GLP1R). Этот белок играет роль рецептора бета-клеток, присутствующих в поджелудочной железе и вырабатывающих инсулин.
Инсулин – это гормон, регулирующий уровень сахара в крови, и недостаток его продукции или нарушение его взаимодействия с клетками организма ведет к сахарному диабету.
GLP1R может влиять на уровень сахара в крови через стимуляцию бета-клеток для выработки инсулина. Именно поэтому ученые давно стремятся получить доступ к этой молекуле, воздействуя на которую, можно было бы повлиять на течение болезни.
Чрезвычайно малый размер GLP1R до сих пор не позволял исследователям визуализировать и изучить ее, но благодаря новым технологиям, теперь им это удалось.
Директор благотворительной организации Diabetes UK, финансировавшей это исследование, доктор наук Элизабет Робертсон очень довольна результатами исследования.
«Именно через инновационные исследования, подобные этому, мы сможем взять под контроль ключевые аспекты диабета», – говорит она.
Новые препараты для лечения рака простаты
Это достаточно распространенное заболевание, ведь с ним сталкивается на протяжении своей жизни каждый девятый мужчина. Примерно четверть всех больных раком простаты страдает от него в результате генетической предрасположенности, а именно мутации генов BRCA1 и BRCA2. Эти же мутации ответственны за раки яичников и молочной железы у женщин.
Фармацевтические компании Clovis Oncology, AstraZeneca и Merk провели исследования по перепрофилированию известных препаратов от женских раков для лечения рака простаты у тех мужчин, у которых наблюдаются те же мутации. Это препараты Рубрака и Линпарза, относящиеся к группе ингибиторов поли (АДФ-рибоза) – полимеразы (PARP).
Применяются они совместно с химиотерапией и работают следующим образом.
Поврежденные химиотерапией раковые клетки могут «чинить» свою ДНК, в том числе, при помощи фермента PARP.
Ингибиторы PARP предотвращают репарацию ДНК и таким образом способствуют гибели раковых клеток, повышают их чувствительность к химиотерапии, замедляют или полностью останавливают рост опухоли.
В мае 2020 года оба препарата были одобрены FDA для лечения рака простаты на основании успешных клинических испытаний второй фазы. Несмотря на то, что обычно для сертификации лекарств требуются три фазы испытаний, ингибиторы PARP одобрены, так как речь идет не об абсолютно новых препаратах, а о перепрофилировании уже существующих, а кроме того, оно продемонстрировало способность замедлять рост раковой опухоли у мужчин.
Исследователи предупреждают, что у препаратов могут быть серьезные побочные эффекты, которые необходимо контролировать при лечении пациентов, а также о том, что каждый больной должен пройти геномный тест, чтобы определить, вызвана ли его болезнь мутациями в генах BRCA1 и BRCA2.
Деменция лечится! (Но пока что только у мышей)
1 декабря 2020 года было опубликовано интереснейшее исследование ученых Калифорнийского университета (Сан-Франциско), сразу же ставшее сенсацией. И хотя найденный ими препарат, восстанавливающий когнитивные способности, опробован пока что только на мышах, не рассказать о нем в статье о медицинских открытиях уходящего года было бы неправильно.
В более ранних исследованиях научные сотрудники университета Сюзанна Роси и Питер Вальтер установили, что препарат ISRIB (что значит это аббревиатура мы разъясним чуть позже) восстанавливает память и сообразительность, которые подопытные животные утратили в результате физической травмы мозга.
Они решили проверить, что будет, если использовать препарат для лечения старческой деменции.
Экспериментаторы обучали мышей находить в лабиринте приподнятую платформу, чтобы забраться на нее, когда лабиринт наполняли водой. Это легко удавалось молодым мышам, а вот пожилые справлялись гораздо хуже.
Однако после того, как нескольким подопытным животным в течение трех дней давали небольшие дозы ISRIB, они прекрасно справились с заданием. Их результат был не только значительно лучше, чем у их пожилых ровесников, но и нисколько не хуже, чем у молодежи.
Более того, восстановленная смекалка сохранялась в течение нескольких недель без дополнительных доз препарата.
Что же такое ISRIB?
Клетки организма имеют механизм реакции на стресс, который называется «интегрированный стрессовый ответ» (ISR), который заключается в остановке процесса синтеза белка. Именно он блокирует когнитивные способности при длительном для организма стрессе, а к пожилому возрасту разного рода стрессов накапливается немало.
Молекула ISRIB (integrated stress response InhiBitor) ингибирует, то есть подавляет, клеточную реакцию стресса.
«Наши данные позволяют предположить, что стареющий мозг не утрачивает когнитивные способности раз и навсегда, как мы полагали раньше. Скорее, ресурсы остаются на месте, но они заблокированы, они в ловушке клеточного стресса», – говорит профессор Вальтер.
У мышей их уже разблокировали. Будем надеяться, что с нами это тоже произойдет.
Источник: polonsil.ru
Комментарии (0)
{related-news}
[/related-news]