Воскресное чтение (05.06)
Обзор научной периодики за 30 мая — 5 июня
Елизавета Минина, PCR.news
Генетика
1. Ученые из ОАЭ и Иордании провели генетическое профилирование 45 пациентов арабского или азиатского происхождения, страдающих от мультисистемного воспалительного синдрома у детей (multisystem inflammatory syndrome in children, MIS-C). Результаты работы опубликованы в JAMA Network Open. Авторам исследования удалось не только выделить варианты, которые связаны с MIS-C у жителей Ближнего Востока, но и выявить связь между некоторыми генами и временем начала болезни, а также резистентностью к терапии данной патологии. В частности, у 19 испытуемых были найдены потенциально вредоносные мутации в генах TLR3, TLR6, IL22RA2, IFNB1 и IFNA6, связанных с иммунной системой.
2. Большой международный коллектив изучил популяционную динамику шимпанзе. Результаты исследования опубликованы на страницах Cell Genomics. Для анализа использовались последовательности хромосомы 21, полученные из фекальных образцов от 828 животных. Образцы отбирались в разных регионах Африки. Ученые подтвердили разделение вида шимпанзе (Pan troglodytes) на четыре подвида, между которыми начиная с позднего плейстоцена происходил обмен генами. Согласно полученным данным, шимпанзе, в отличие от человека, не проходили периодов длительных миграций. На основании генетических вариантов, характерных для каждого региона, авторы работы создали каталог, с помощью которого можно отследить происхождение шимпанзе, попавших в приюты.
3. В Nature Genetics опубликованы результаты очередного GWAS, проведенного на данных, содержащихся в UK Biobank. Целью GWAS было выявление генов, связанных с рисков аневризмы и расслоения аорты. В исследование были включены изображения поперечного сечения аорты, полученные для 36 021 человек. Диаметр аорты вычислялся по этим изображениям автоматически. Удалось выявили 41 локус, варианты которых влияют на риск аневризмы и расслоения аорты. В частности, локусами риска оказались гены HAND2 и TBX20, связанные с развитием сердечно-сосудистой системы.
Антимикробная терапия
4. Исследователи из Испании и США представили улучшенную версию принципиально нового подхода к антибактериальной терапии. Работа опубликована в Science Advances. Основу нового метода составляет «нанодрель» — искусственный молекулярный комплекс. Их структура включает неподвижный статор и ротор, который при активации может вращаться со скоростью 2–3 млн. об/сек. Причем молекулы за счет химических свойств статора сами обнаруживают клетки-мишени и специфически закрепляются на их поверхности. Ротор же пробуривается сквозь клеточные мембраны, что само по себе может вызвать гибель бактерий, но наиболее эффективны они в комбинации с антибиотиком. Первая версия «нанодрелей» активировалась ультрафиолетовым светом. Это ограничивало их применение, так как ультрафиолет вреден для млекопитающих. Новое поколение молекул активируется видимым фиолетовым светом (длина волны 405 нм). В экспериментах in vitro и in vivo ученые показали, что «нанодрели» за несколько минут уничтожают как грамотрицательные, так и грамположительные бактерии, в том числе метициллинрезистентный Staphylococcus aureus. При этом устойчивость к молекулам не развивалась.
Физиология
5. С возрастом клональная экспансия клеток в организме человека, обусловленная приобретением соматических мутаций, происходит все чаще. Это наблюдается и в кроветворной системе. Ученые из Великобритании и Италии в течение длительного времени отслеживали динамику и естественную историю клонального гемопоэза у человека. Результаты работы опубликованы в Nature. Авторы исследования с помощью секвенирования проанализировали 697 клонов гемопоэтических клеток, которые забирались у 385 человек возрастом не моложе 55 лет на протяжении в среднем тринадцати лет. Согласно полученным данным, 92,4% клонов демонстрировали равномерный экспоненциальный рост. При этом различные соматические мутации влияли на скорость роста. Например, количество клеток с мутациями в DNMT3A и TP53 увеличивалось на 5%, с мутацией SRSF2P95H — более чем на 50% в год.
Вакцины
6. Ученые из Каролинского института (Швеция) создали вакцину от пневмококка с новым принципом действия и рассказали о ней на страницах PNAS. Вакцина вводится интраназально — такой способ имитирует естественное заражение пневмококком через вдыхаемый воздух. Вакцина основана на так называемых мембранных частицах — везикулах, полученных от бактерии при культивировании в биопленках, воспроизводящем колонизацию носоглотки. Мембранные частицы содержат антигены — консервативные липопротеины пневмококка MalX и PrsA. Результаты исследования вакцины на мышах показали, что вакцина дает защиту от всех серотипов пневмококка.
Молекулярная биология
7. Авторы работы, опубликованной на этой неделе в Cell, показали, что у человека некодирующая 7S РНК регулирует активность транскрипции митохондрий как в бесклеточной системе, так и в живых клетках. Используя криоэлектронную микроскопию, ученые выяснили, что 7S РНК, взаимодействуя с молекулами митохондриальной РНК-полимеразы POLRMT, индуцирует их димеризацию. Димеризация POLRMT препятствует транскрипции митохондриальных генов. Ученые предполагают, что 7S РНК является компонентом петли отрицательной обратной связи, регулирующей транскрипцию в митохондриях.
Биология развития
8. Комплекс Polycomb 2 (PRC2) является одним из ключевых репрессивных факторов ремоделирования хроматина. Авторы новой работы, опубликованной в журнале Nature Cell Biology, показали, что PRC2 препятствует дифференцировке плюрипотентных стволовых клеток в ходе раннего развития человека, не давая им разделиться на клетки мезодермы и трофэктодермы. Количественное эпигеномное профилирование показало, что поддержание наивного недифференцированного состояния плюрипотентных клеток сопровождается широким распространением в их геноме метки H3K27me3. Подавление работы PRC2 приводит к активации плюрипотентных клеток и запуску их дифференцировки.
9. Развитие пищеварительной системы требует образования функционального кишечного барьера. Как сообщается в новой работе, опубликованной в Cell Stem Cell, формирование кишечного барьера в первые недели после рождения осуществляют стромальные клетки. Эти клетки характеризуются молекулярным фенотипом LTBR+PDGFRαHigh. При созревании кишечного барьера в них происходит транскриптомный сдвиг, ограничивающий стволовые характеристики клеток и направляющий их в сторону дифференцировки.
Онкология
10. Терапия меланомы ингибиторами киназы MAPK приводит к тому, что на поверхности опухолевых клеток накапливаются молекулы PD-L1/2 — лиганда иммунологической контрольной точки PD-1. Благодаря этому белку злокачественные клетки ускользают от противоопухолевого иммунитета и быстро приобретают устойчивость к терапии. Авторы нового исследования, опубликованного в Cancer Discovery, установили, что убиктвитинлигаза ITCH связывает и убиквитинирует PD-L1/2 на поверхности клетки. Сверхэкспрессия этого белка в опухоли снижает количество PD-L1/2, что активирует цитолитическое действие CD8+ T-клеток против меланомы. В экспериментах in vivo малая молекула, активатор ITCH, подавляла приобретенную устойчивость меланомы к ингибиторам MAPK.
11. Ученые из США предложили новый подход к терапии трижды негативного рака молочной железы, о чем сообщили на страницах Nature Cancer. В качестве мишени они рассмотрели лизосомную кислую липазу (LIPA). Ученые подобрали малую молекулу ERX-41, которая специфично связывает LIPA, индуцирует стресс эндоплазматического ретикулума и тем самым вызывает гибель злокачественных клеток. Авторы подчеркивают, что действие ERX-41 связано не с активностью LIPA, а с ее локализацией в эндоплазматическом ретикулуме.
12. Терапия ингибиторами контрольных точек позволила добиться значительного прогресса в лечении многих видов рака, однако в случае рака легких она оказывается эффективной не всегда. Новое исследование, проведенное на пациентах, показало, что для предсказания эффективности иммунотерапии лучше подходит жидкая биопсия, чем биопсия опухоли. Результаты опубликованы в Journal of Experimental & Clinical Cancer Research. Авторы исследования анализировали внеклеточные везикулы, содержащиеся в крови пациентов. Они показали, что важнейшим предсказательным биомаркером эффективности иммунотерапии при немелкоклеточном раке легких является уровень PD-L1 на поверхности внеклеточных везикул.
Новости компаний
13. Южнокорейская компания Genome Insight, специализирующаяся на анализе и интерпретации данных полногеномного секвенирования, заявила, что готова выйти на рынок США. Недавно компания получила финансирование в размере $23 млн. в рамках серии B. Компания была основана в 2020 году и специализируется на анализе данных полногеномного секвенирования, полученных из образцов опухолей.
Молекулярная диагностика
14. Нидерландская система неинвазивной пренатальной диагностики TRIDENT-2 позволяет выявлять трисомии по 21, 18 и 13 хромосомам. Недавнее исследование показало, что система выявляет и более редкие трисомии, а также структурные нарушения в хромосомах. Оказалось, что у одной из 275 женщин, воспользовавшихся системой, выявляются нарушения, отличные от наиболее распространенных трисомий. Примерно в 10% случаев не удается выяснить происхождение хромосомных аберраций. Около четверти из оставшихся 90% приходится на аномалии плода, более четверти приходят от матери и примерно в половине случаев находки связаны с мозаицизмом плаценты.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru