GeorgyNsk2017

На Пикабу
поставил 1031 плюс и 414 минусов
отредактировал 4 поста
проголосовал за 4 редактирования
Награды:
За участие в Пикабу-Оскаре С Днем рождения, Пикабу!5 лет на Пикабу
109К рейтинг 756 подписчиков 99 подписок 493 поста 330 в горячем

Генетически кодируемые биосенсоры помогут в изучении механизмов развития заболеваний

Сибирские ученые разработали универсальную платформу с использованием генетически кодируемых биосенсоров, которая позволит изучать механизмы возникновения различных патологий в режиме реального времени на клеточных линиях человека. В перспективе это пригодится в поиске терапии для широкого спектра заболеваний, в том числе тех, которые на сегодняшний день считаются неизлечимыми. Статья об этом опубликована в журнале Biochemistry (Moscow).

«Для моделирования различных патологических состояний используются индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК), — комментирует аспирантка лаборатории эпигенетики развития ФИЦ “Институт цитологии и генетики СО РАН” Елизавета Ивановна Устьянцева. — Фактически это аналоги эмбриональных стволовых клеток, только полученные искусственным путем. Главная особенность ИПСК — их плюрипотентность, то есть способность образовывать все типы клеток живого организма. Мы можем в условиях лаборатории заставить клетки вспомнить исходное состояние (как в эмбрионе), когда они еще не дифференцировались, то есть не выбрали определенную функцию в организме. Чтобы перепрограммировать клетки, необходимы специфические методы по активации в них спящих генов».

Ученые по всему миру создают ИПСК в лабораториях, но до сих пор не было разработано общепринятых стратегий их использования для биомедицинских задач. Основной сложностью работы с клеточными моделями остается поиск подходящего метода для измерения степени выраженности того или иного патологического процесса.

Генетически кодируемые биосенсоры помогут в изучении механизмов развития заболеваний Генетика, Академгородок, Медицина, Длиннопост, Копипаста

Упрощенная схема действия метода

Для мониторинга внутриклеточных процессов и активности ферментов в режиме реального времени новосибирские биологи предложили использовать генетически кодируемые биосенсоры. «Они представляют собой специфические молекулы, в нашем случае флуоресцентные, которые под действием тех или иных стимулов меняют свои свойства. Активируя биосенсоры в больных и здоровых клетках, мы можем смотреть, по каким параметрам они отличаются», — говорит Елизавета Устьянцева.

Биосенсоры встраиваются в геном клеток с помощью технологии геномного редактирования CRISPR/Cas9. «Раньше сенсоры помещались в клетки случайным образом, и была велика вероятность того, что работа генома могла нарушиться и исказить результаты исследования. Новый подход не влияет на функционирование клетки и на интерпретацию результатов, поскольку последовательность биосенсора прицельно встраивается в нужное, самое безопасное место генома», — поясняет Елизавета Устьянцева.

Задача ученых — оценить влияние определенных молекул на развитие заболевания. В частности, в своей статье они рассматривают патологические процессы, связанные с боковым амиотрофическим склерозом (БАС).

Исследования проводятся на двух клеточных линиях: полученной от пациента с мутацией, приводящей к развитию БАС, и здоровой — контрольной. «На основе этих линий ИПСК (в процессе репрограммирования их получается несколько) мы создали панель из пяти “больных” и пяти “здоровых” трансгенных клеточных линий, которые имеют один источник, но отличаются последовательностью биосенсора, встроенного в геном», — рассказывает исследовательница.

Биосенсоры позволяют наблюдать за процессами, характерными для нейродегенерации: окислительным стрессом (степень его выраженности может быть оценена косвенно через определение уровня содержания в цитоплазме перекиси водорода — промежуточного продукта в реакциях утилизации активных форм кислорода), апоптозом (степень его выраженности определяется активностью одной из эффекторных каспаз 3 — фермента, играющего ключевую роль в процессе программируемой клеточной гибели), а также стрессом эндоплазматического ретикулума (ЭПР) (этот процесс запускается в ответ на накопление патологических белков в клетке). «Мы надеемся, что метод позволит нам увидеть достаточно четкую разницу между больными и здоровыми клетками и удостовериться в том, что модель заболевания, которую мы создали на основе ИПСК, действительно подходит для изучения БАС», — говорит Елизавета Устьянцева.

Генетически кодируемые биосенсоры помогут в изучении механизмов развития заболеваний Генетика, Академгородок, Медицина, Длиннопост, Копипаста

Биосенсоры в клетках в работе

«В будущем такую систему можно применять для тестирования потенциальных лекарств, — отмечает Елизавета Устьянцева. — Мы имеем клетки, которые расположены в разных лунках. Таких лунок можно нарастить сотни, и в каждую капать какое-то действующее вещество и проводить массовый скрининг — смотреть, как изменились сигналы, получаемые от биосенсоров. Это поможет значительно сократить процесс поиска и отбора препаратов, направленных на лечение определенных заболеваний».

Исследовательница подчеркивает, что концепцию в перспективе можно развивать в более широких масштабах — использовать не только для мониторинга нейродегенеративных, но и других типов недугов, к примеру кардиологических, поскольку биосенсоры активно разрабатываются для широкого круга клеточных процессов.

В данный момент ученые готовят эксперимент по индукции образования в клетках активных форм кислорода, чтобы проверить, как клетки реагируют на этот параметр. «Мы уже владеем методикой направленной дифференцировки стволовых клеток in vitro в моторные нейроны — тип клеток, которые гибнут при БАС. В рамках нового эксперимента мы планируем активировать биосенсоры в больных и здоровых клетках и сравнить, насколько сильно они реагируют на повышение концентрации активных форм кислорода. Это позволит узнать, отличаются ли показатели в моторных нейронах в стандартных условиях и в условиях стресса — при искусственно индуцированной болезни», — комментирует Елизавета Устьянцева.

Источник
Показать полностью 2

Город-остров, город мечта: первые проекты Санкт-Петербурга

Триста с лишним лет назад Петр I основал на Неве город, который после надолго стал столицей Российской империи. Это общеизвестный факт. В справочниках так и пишут: «16 мая (по старому стилю) 1703 года на острове Заячий Пётр Великий основал город Санкт-Петербург в честь Святого Петра». Но при этом иногда забывают, что Петр задумывал и основывал один город, а в итоге вырос совсем другой. С городами так часто случается. И превращаются первоначальные замыслы в несбывшиеся проекты, но они все равно интересные. Мне, по крайней мере, для жителей Петербурга текст ниже, возможно, станет повторением общеизвестных фактов.

Город-остров, город мечта: первые проекты Санкт-Петербурга Санкт-Петербург, История, Петр I, Длиннопост

Для Петра вообще характерно было, что многие его масштабные проекты начинались как-то несерьезно или авантюрно. Откуда берет начало его курс на «окно в Европу»? Из посиделок в Немецкой слободе и несколько эпатажного по форме (если оценивать по канонам дипломатии того времени) Великого посольства 1697-1698 годов. А основой регулярной армии нового типа стали «потешные полки».

Не очень продуманным выглядело и ввязаться в Северную войну с Швецией, которая в то время была самой сильной державой на Балтике. И первые битвы, принесшие России болезненные поражения, это, казалось бы, подтверждали. Это потом были Полтавская битва, Гренгамское сражение и много других славных побед русской армии (той самой, что выросла из «потешных полков»). А поначалу вступление в Северный союз против Швеции выглядело внешнеполитической авантюрой.


Не меньшей авантюрой могла показаться и история с основанием Санкт-Петербурга. Петр I, задумав кардинально перестроить свою державу, быстро пришел к мысли, что его Империи нужна новая столица. Во-первых, он не любил Москву и у него были на то основания (его там в детстве не раз пытались убить или лишить короны). А во-вторых, перестроить столь большой город на европейский манер было очень сложно и очень дорого. Проще было построить заново.

Но Петр I закладывает новый город, в котором он видит свою будущую столицу даже не вблизи границы, а вообще на шведской территории. На территории враждебного государства. Шел третий год войны с Швецией, наша армия только-только одержала первую существенную победу (взятие Нотебурга в 1702 году). И еще неизвестно было, как пойдут дела дальше. Ну то есть, нам-то известно: Швеция признала территорию, на которой стоит Санкт-Петербург российской только по условиям Ништадтского мирного договора в 1721 году. Но Петр I этого знать не мог.


А еще он не мог знать, какой на самом деле станет его новая столица уже к концу этого столетия. Потому что известные нам градостроительные планы Петра рисуют несколько другую картину. Первый российский император был авантюристом, но не дураком, и понимал уязвимость города перед вражеским нападением. В 1788 году, объявив войну России, шведский король Густав III обещал высадить десант на Дворцовой набережной. И поскольку наши войска были в это время в Северном Причерноморье, Екатерина II была вынуждена ставить под ружье кого только можно, включая простых горожан. Я не беру более поздние примеры специально, потому что блокаду Ленинграда во времена Петра, конечно, никто предугадать не мог. А нападение шведов – вполне.


Петр, повторю, все это понимал. И потому планировал строить город не на берегах Невы, а на ее островах. Вода и флот должны были стать его главной защитой. Но, как говорится, «гладко было на бумаге…»


Первоначально строительство Санкт-Петербурга началось на острове, который тогда назывался Койвусаари.

Город-остров, город мечта: первые проекты Санкт-Петербурга Санкт-Петербург, История, Петр I, Длиннопост

Здесь появились первые улицы, древнейшая из них Большая Дворянская, ныне Куйбышева, был построен первый дом губернатора Меншикова, здание Канцелярии, Магистрат, Троицкий собор. Позже эту часть Петербурга так и называли: сначала городовая сторона, позже Петроградская. Руководил работами первый главный архитектор Петербурга Доменико Трезини. Хотя главным архитектором правильнее назвать было самого Петра: он делал наброски, по которым создавались масштабные чертежи, рисовал архитектурные отделочные детали. Об этом есть много свидетельств, правда, в них не сказано, помогало ли это Трезини и строителям или наоборот. Все-таки царь не имел архитектурного образования и это неизбежно проявлялось в его распоряжениях, планах и чертежах.


Сам Петр был восхищен строящимся поселком (городом его назвать еще нельзя), называл в письмах «парадиз», «эдем» и т.п. Но очень быстро в дело вмешалась суровая реальность: первые жители Петербурга – его строители и защитники - старались селиться не на острове, а на берегу Невы, возле построенных в 1705 году Адмиралтейства и верфи. Там выросли Адмиралтейская и Ямская слободы, которые совсем не напоминали европейские кварталы, а были похожи на слободы старых русских городов. Что и не удивительно, люди обустраивали свое поселение так, как привыкли.


Но Петру был нужен совсем иной город, похожий на Амстердам, а не Москву. И он поступает в своем стиле, начинает с «чистого листа». В 1710 году рождается проект строительства столицы на соседнем невском острове – Котлин. Тем более, этот остров был расположен ближе к морю, которое царь любил всей душой.


Новый проект был составлен очень «по-амстердамски»: остров делили на равные участки шестьдесят каналов, перпендикулярно которым через весь Котлин проходил Главный канал. Набережные одновременно становились улицами, на которых планировались дома, в центрах кварталов – небольшие площади с церквями… Всего было запланировано более 7000 домовладений, которые предполагалось заселить богатыми горожанами. В 1712 году был издан указ о принудительном заселении острова дворянами, состоятельными купцами и ремесленниками. А год спустя для реализации плана в Россию был приглашен известный архитектор Андреас Шлютер, руководивший Берлинской академией художеств. Есть версия, кстати, что это он спроектировал знаменитую Янтарную комнату.

Город-остров, город мечта: первые проекты Санкт-Петербурга Санкт-Петербург, История, Петр I, Длиннопост

Правда, к тому времени, как мне кажется, Петр понял, что строить столицу так далеко от основных укреплений на Неве даже для него перебор. Уже в указе 1712 года говорилось, что, хоть строительство домов и продолжается, заселять их будут после окончания войны. А война все не заканчивалась. И начиная с 1714 года финансирование «котлинского проекта» заметно уменьшается. Да и Шлютер больше занят работой с Летним дворцом. Совсем стройку не забросили (отступать Петр не любил), но стало понятно, что и этому острову не быть «сердцем» новой столицы. Но Котлин все равно сыграет важную роль в истории Петербурга – ведь здесь расположены крепости Кронштадт (заложена в 1723 году) и Кроншлот (основанная Трезини еще до появления «котлинского проекта»).


А Петр разрабатывал новый план строительства растущего на глазах Санкт-Петербурга. Теперь уже на Васильевском острове. В 1715 году он лично внимательно обследовал территорию острова, провел первоначальные замеры. Вот как описал происходящее ганноверский представитель при русском дворе Фридрих Христиан Вебер: «Петр решил, что здесь должен быть регулярный город Петербург, застроенный в строгом порядке. Для этого он повелел сделать различные чертежи (проекты) нового города, считаясь с местностью острова, пока один из них, соответствующий его замыслу, ему не понравится. Новый город будут строить по этому чертежу. На нем обозначены как улицы и каналы, так и места застройки домов. В 1716 году их разметили кольями, и был издан указ, чтобы немедленно начать по чертежу строить дома и в них поселяться».


Для нового проекта было решено привлечь нового архитектора, и царь сделал это лично. Весной 1717 года он приехал в Версаль, там же лично познакомился с архитектором Жаном-Батистом Леблоном, которого знал, как автора трактата «Теория садового искусства». Француз пришелся по душе и Петр предложил ему щедрое жалование, звание «генерал-архитектора» и пост главного архитектора Санкт-Петербурга.

Город-остров, город мечта: первые проекты Санкт-Петербурга Санкт-Петербург, История, Петр I, Длиннопост

В том же году Леблон представил свой генеральный план новой столицы России. Так же, как и в замыслах Петра Великого, он был продумана в деталях с точки зрения устройства жизни города и его социальной стратиграфии. Как и хотел царь – политический и торговый центр города был на Васильевском острове. Архитектор вписал его территорию в геометрически правильную фигуру эллипса, что вполне соответствовало градостроительным традициям итальянских и французских теоретиков архитектуры. Но на практике в таком масштабе и одновременно в "чистом виде" эти принципы еще никто не рисковал воплотить.


Внутри крепостных стен Леблон предусмотрел каналы-линии, площади, парки, дворцы царя и вельмож, правительственные здания, биржи, рынки и проч.


Каналы Петру понравились, эллипс – нет, потому что для выполнения этого плана пришлось бы сносить многие уже построенные сооружения. План был существенно отредактирован. Когда начались подготовительные работы, с каналами тоже вышло не все гладко: их строительству активно противился Меншиков и, в итоге, убедил царя отказаться от них.


А затем, в 1719 году Леблон умирает. По версии петербургского историка Евгения Анисимова, тут тоже не обошлось без интриг Меншикова: «Меншиков, завидовавший таланту Леблона, как-то раз оболгал его перед царем — сказал, что генерал-архитектор якобы приказал вырубить с таким трудом взращенные Петром в Петергофе деревья. Разъяренный царь, вспыльчивый и крутой, внезапно приехал в Петергоф, жестоко оскорбил Леблона и даже ударил его палкой. Леблон был так потрясен происшедшим, что в горячке слег. Спустя некоторое время Петр разобрался, в чём дело, и страшно избил Меншикова за ложный донос на француза. К Леблону же царь послал человека с извинениями и уверениями в своей неизменной к нему милости. Но, потрясенный этими невиданными для свободного человека оскорблениями, Леблон уже не поднялся с постели — он умер от унижения и позора. То ли дело Меншиков — вытер кровь и сопли кружевным брюссельским галстуком, почесал бока, да и пошел по делам — эка невидаль, барин холопа побил, ведь не убил же!» Так это было или нет, мы не знаем, но факт остается фактом – Леблон умер и реализацией его проекта занялись совсем другие люди.


Работы на Васильевском острове все равно продолжались. Но из-за грандиозности масштаба Петр I тоже не застал их окончания. Его детище – Петербург приобрел свой окончательный облик новой столицы уже после его смерти. И он (облик) заметно отличался от первоначальных «островных» проектов царя. Но, думается, оно и к лучшему.

Показать полностью 4

Не все в мясе одинаково полезно

Вместе с едой в наш организм попадают не только белки, жиры, углеводы и прочие необходимые элементы, но также и вещества, вредные для здоровья. Такие, как тяжелые металлы: кадмий, свинец и т.п. Сначала они из грунта и воды накапливаются растениями, растения служат пищей для скота, передавая ему накопленные «запасы». А затем, по «пищевой цепочке», вместе с мясом и молоком эти металлы переходят уже в наши организмы. Свой вклад по схожей схеме в этот процесс вносят и морепродукты. Само по себе это новостью не является. Но, как известно, наука начинается с измерений. Например, оценки содержания тяжелых металлов в органах и тканях крупного рогатого скота мясного направления. Именно за эту работу был награжден премией мэрии Новосибирска заведующий лабораторией элементологии сельскохозяйственных животных НГАУ,  к.б.н. Кирилл Нарожных, интервью с которым продолжает наш цикл публикаций о лауреатах премии этого года.


– Чем был обусловлен такой выбор темы исследовательского проекта?


– Дело в том, что до сих пор в нашей стране нет нормативов по содержанию тяжелых металлов в органах и тканях животных вообще, любых видов и пород. По ряду металлов, которые являются особо опасными загрязнителями (кадмий, мышьяк, ртуть, свинец), есть нормы предельно допустимой концентрации. Другие тяжелые металлы никак не нормируются, некоторые, такие как цинк или медь, даже нужны организму в определенном количестве, но его превышение тоже может влиять на организм. Все это обусловило актуальность нашей работы.

Не все в мясе одинаково полезно Селекция, Экология, Мясо, Длиннопост

– Насколько я понимаю, Вы с коллегами не первые, кто задался этим вопросом?


– Да такие работы проводятся, но на сегодняшний день никто досконально не знает, сколько и каких микро- и макроэлементов попадает на наш стол вместе с продуктами питания. Поэтому, работу в этом направлении надо вести дальше. В нашем исследовании мы применили несколько важных критериев. Во-первых, изучали содержание тяжелых металлов в органах и тканях крупного рогатого скота. Во-вторых, мы проводили сбор проб в условно безопасной зоне, то есть в хозяйствах, расположенных относительно далеко от промышленных объектов и других источников интенсивного загрязнения окружающей среды. В результате, мы получили, так скажем, фоновый уровень содержания тяжелых металлов в организмах крупного рогатого скота нашего региона. Кроме того, результаты нашей работы имеют значение не только с точки зрения здоровья человека как потребителя мясомолочной продукции. Мы провели обследование всей «пищевой цепочки», оценив содержание тяжелых металлов в почве, кормах.


– Опробованный Вашей группой подход может в перспективе стать обязательным стандартом для оценки экологической безопасности поступающей на рынок продукции?


– Для начала необходимо провести намного более масштабную исследовательскую работу по оценки содержания тяжелых металлов в органах и тканях популяции скота разных пород в различных климатических условиях. А как я уже сказал, наш метод довольно затратный и сложный: надо организовать сбор проб во время забоя скота, взять необходимые анализы, которые стоят очень дорого, обработать результаты.


– Можно как-то конкретизировать сумму затрат?


– Смотрите, определение содержания одного химического элемента в тканях стоит примерно пятьсот рублей, если мы берем весь основной перечень, это уже порядка десяти элементов, соответственно сумма вырастает до пяти тысяч. Это анализ одного животного, а для получения объективного результата по стаду надо взять пробы примерно у тридцати животных. Итого, сто пятьдесят тысяч – это только оплата самих анализов, а ведь есть еще масса сопутствующей работы. Одно дело, если это проводится в формате исследовательского проекта, и совсем другое – если включать в существующий процесс переработки мяса. Для одних хозяйств это будет означать существенный рост себестоимости продукции, а для других (особенно мелких) может стать вообще непреодолимым барьером. К тому же, хозяйства сдают мясо по-разному, одни несколько раз в год большими партиями, другие регулярно по несколько туш. И для вторых введение такого обязательно анализа будет особенно затратны. Поэтому производители добровольно на внедрение такой системы вряд ли пойдут.


– Где-то в мире уже есть подвижки в этом направлении?


– Я думаю, дальше всего по этому пути продвинулись в Евросоюзе, где вообще уделяют много внимания экологической составляющей производства пищевых продуктов. На это есть большой запрос со стороны граждан и государства Европы откликаются на него принятием соответствующих нормативных актов. Там выходят ежегодные обзорные доклады на этот счет, проводится немало исследований подобных нашему. У нас пока, как я сказал, такую работу только начинают, причем, в отдельных регионах.


– Взглянем с другой стороны. Насколько высоким и, соответственно, опасным для здоровья может быть содержание этих элементов? И насколько этот уровень может превышать полученные Вами результаты в относительно экологически чистых районах?


– Начнем с того, что у нас не так много хозяйств, расположенных в непосредственной близости от промышленных зон, особенно, что касается крупного рогатого скота. Так что в целом, уровень содержания тех или иных тяжелых металлов в мясе на прилавках магазинов не должен сильно различаться. Конечно, если не было случая какого-то очагового заражения окружающей среды в том или ином хозяйстве. Еще надо помнить, что эти металлы содержатся не только в мясе, в морепродуктах уровень некоторых из них еще выше, есть они и в растительной пище (животные ведь тоже накапливают их через корма). Так что, фактически, невозможно оценить, какой вклад в накопление этих элементов нашим организмом вносит именно мясо. Далее, чтобы оценить этот уровень, его надо с чем-то сравнивать. У нас данных для сравнения очень мало, похожие исследования проводят в основном за рубежом, у нас я видел такие результаты только по Тюменской и Орловской областях.


– А если сравнить с нормативами ПДК?


– В мясе ниже примерно от двух до десяти раз, в зависимости от элемента и образца. Вообще между разными животными получился довольно сильный разброс, возможно, это вызвано тем, что сами нормы ПДК тоже очень низкие и поэтому даже незначительные колебания хорошо заметны. И это тоже говорит о том, что для получения более объективной картины надо увеличивать массив собранных проб.


– К тому же этот уровень может меняться год от года, в зависимости от экологической ситуации?


– Совершенно верно. Поэтому, по-хорошему, нам нужна система постоянного мониторинга ситуации. Кроме того, было бы интересно посмотреть, как на этот уровень влияют сезоны года. У нас, в рамках проекта не было возможности оценить процесс в динамике.


– Возможно как-то оптимизировать расходы на такой мониторинг? Или это неизбежно скажется на его точности?


– Можно изучать концентрацию тяжелых металлов в волосе животного. И по концентрации тех элементов прогнозировать содержание мышечной ткани и субпродуктах. Причем, можно брать анализы у одних и тех же животных и смотреть, как варьируется результат. Но результаты будут не такими точными, как в случае проб из органов. Кроме того, в процессе работы мы нашли способ упростить пробоподготовку материала для анализа, что заметно его удешевляет. Это стало, по сути, вторым прикладным результатом нашего проекта.


– А первым?


– Первым стало получение информации о том, какое количество того или иного элемента содержится в мясе у обычных здоровых животных в сельской местности, применительно к нашему региону, конечно. Было бы здорово провести подобную работу в других регионах, составить некую карту в масштабах страны. Но для этого должен быть запрос общества и государства.


Источник

Показать полностью 1

Инсулин, деньги, два стартапа: биотехнологии становятся бизнесом

Путь от фундаментальной науки до рыночного продукта обычно довольно долгий. Концепция вынужденного излучения (на которой основана работа лазеров) была описана Эйнштейном в 1917 году. Первый лазер был сконструирован Теодором Мейманом сорок лет спустя (советские ученые пятью годами ранее разработали свой квантовый генератор, но, по независящим от них причинам, это достижение надолго осталось, по сути, невостребованным). Но потребовалось еще несколько десятилетий, чтобы лазерные технологии получили широкое внедрение.


Биотехнологии прошли этот путь намного быстрее. В середине 1950-х ученые доказали, что генетическая информация содержится в ДНК, за последующие двадцать лет была не только описана ее структура (и механизм реализации этой информации), но и придуманы первые технологии манипуляций с ней. А в середине 1970-х уже появились первые бизнес-проекты в области биотехнологий. Как сказал один из авторов открытия ДНК Джеймс Уотсон: «Молекула ДНК вышла из академических кулуаров, населенных людьми в белых халатах, в большой мир, где обитают в основном носители шелковых галстуков и строгих костюмов».

Инсулин, деньги, два стартапа: биотехнологии становятся бизнесом Генетика, Молекулярная биология, Инсулин, История науки, Длиннопост

Этот пост является продолжением небольшого цикла, посвященного истории развития генетики и биотехнологий. Предыдущие тексты

От Гиппократа до Менделя: догенетические объяснения наследственности


Как ученые искали "переносчика" генетической информации


Как появились первые генные инженеры


«Монстры в городе»: предшественники ГМО-фобии


А сегодня поговорим о пионерах биотехнологического бизнеса. Ну а поскольку среди них хватало ученых, да и сам бизнес был тесно завязан на самые передовые исследования, то и здесь речь пойдет больше о науке, чем об инвестициях.


В 1976 году в Сан-Франциско встретились известный (в относительно узких окологенетических кругах) ученый-биолог Герб Бойер и пока малоизвестный даже среди финансистов специалист по венчурным фондам Боб Соунсон. Их встреча, проходившая в теплой атмосфере пивного бара (учитесь правильно проводить переговоры!) вылилась в идею основания первой в мире биотехнологической компании. С названием решили не заморачиваться и окрестили фирму Genentech.


Выбор первого продукта для продажи тоже был недолгим. Технология рекомбинантной ДНК (одним из авторов которой и был Бойер) позволяла внедрить в бактерию ген, ответственный за производство определенного белка. Значит, надо выпускать модифицированные штаммы бактерий, производящие белок, имеющий рыночную стоимость. Такой, как инсулин.

Инсулин, деньги, два стартапа: биотехнологии становятся бизнесом Генетика, Молекулярная биология, Инсулин, История науки, Длиннопост

Первооткрыватели инсулина


Этот белок сыграл в медицине роль ненамного уступающую пенициллину, не зря за его открытие и изучение вручили в разное время целых три Нобелевских премии. Веками слово «диабет» звучало как приговор. Жизнь заболевшего обычно ограничивалась семью-восьмью годами. После чего он умирал – от различных осложнений и от истощения, вызванного безуглеводной диетой, которую тогда было принято прописывать больным диабетом.


Ситуация изменилась 1921 году, когда шотландский врач Джон Маклеод и канадские биохимики Фредерик Бантинг и Джеймс Коллип получили первую порцию специального белка – инсулина и доказали, что это он регулирует уровень сахара в крови. 11 января 1922 года им предоставили первого настоящего пациента, четырнадцатилетнего Леонарда Томпсона. После курса инъекций инсулина, диабет перестал прогрессировать, мальчик начал прибавлять в весе. В 1923 году авторы исследования получили свою Нобелевскую премию. В том же году фармацевтическая фирма Eli Lilly and Company приступает к промышленному производству инсулина под торговой маркой «Илетин». С тех пор производство инсулина для диабетиков превратилось в серьезную индустрию.


Поскольку уровень сахара в крови практически одинаково регулируется у всех млекопитающих, человеку подошел инсулин от домашних животных – в основном от коров и свиней. Но не все было гладко: белковая цепочка человеческого инсулина состоит из 51 аминокислоты, свиной отличается от человеческого на одну аминокислоту, а коровий инсулин – на три. Иногда эти отличия провоцировали страшные аллергии, кожа в месте укола начинала гноиться, появлялись болезненные утолщения.


Теперь же, с помощью биотехнологий появлялась возможность обеспечить нуждающихся человеческим инсулином. Тем более к тому времени английский биохимик Дороти Мэри Кроуфут-Ходжкин сумела описать пространственное строение молекулы инсулина, за что также получила Нобелевскую премию. То есть, наука знала, как устроена молекула инсулина, как он образуется в организмах, предстояло понять, какие гены управляют процессом и внедрить их в бактерии.


А только в США тогда было 8 миллионов диабетиков и всем им требовались регулярные инъекции инсулина. Рынок был очень заманчивый и это сумели понять не только основатели Genentech.

Инсулин, деньги, два стартапа: биотехнологии становятся бизнесом Генетика, Молекулярная биология, Инсулин, История науки, Длиннопост

В Гарварде примерно такие же мысли посещали профессора биохимии Уолтера Гилберта. И в 1978 году в Женеве он вместе с коллегами из Эдинбургского и Цюрихского университетов провели переговоры с банкирами, результатом которых стало появление компании Biogen, которая также в качестве первого проекта сделала ставку на производство инсулина. Теперь стоял вопрос о том, кто первый выдаст на рынок готовый продукт.


А для этого надо было решить ряд очень непростых задач, первая была связана с интронами - некодирующими фрагментами ДНК: у человека они есть, а у бактерий нет. И если наши клетки научились вырезать их, чтобы они не мешали синтезу белка, то бактериям не было в этом нужды. До тех пор, пока биологи не стали внедрять в них участки человеческой ДНК. И теперь бактериям надо было как-то избавляться от присутствующих в этих участках интронах.

В Genentech попробовали химически синтезировать нужные участки гена, иначе говоря сделать его искусственную копию, но уже без интронов. А уже затем клонировать ее. Это был неудобный метод, но зато он соответствовал жестким ограничениям, которые в свое время приняли из-за работ с вирусами (о которых я рассказывал).


Гилберт, который, кстати, первым предположил существование интронов в своей статье в Nature, пошел другим путем, взяв за основу другое замечательное достижение в молекулярной биологии – ретровирусы.


Это такая группа вирусов, у которых РНК есть, а ДНК нет. Но так длится только пока вирус не проникает в клетку организма-хозяина. Там он запускает процесс превращения своей РНК в вирусный ДНК-геном, который дает ему возможность размножаться. Удается этот «фокус» благодаря особому белку, который открыли Говард Темин и Дэвид Балтимор. Они назвали его обратная транскриптаза. А самый известный в народе ретровирус – ВИЧ.


Но ученые не были бы учеными, если бы не придумали, как применять эту особенность некоторых вирусов в своей работе на благо человечества (ну, или не только на благо). Компания Biogen построила на ней свою технологию получения человеческого инсулина без интронов, который можно было внедрять в бактерии. Сначала выделяют матричную РНК, синтезируемую геном инсулина. Интронов в ней нет, но для клонирования в бактериях она не подходит. Воздействуя обратной транскриптазой, из нее делают фрагмент ДНК, который (следим за руками) тоже не содержит интронов, зато в нем есть вся необходимая бактерии для синтеза человеческого инсулина информация. Вся эта схема была традиционно для биологов опробована на лабораторных крысах. В итоге в лаборатории были получены бактерии, сутками напролет синтезирующие крысиный инсулин.


Чисто технологически, путь Гилберта и коллег был более выигрышным, но Соунсон (из Genentech) лучше разбирался в том, как работают институты современного общества. Гилберт и коллеги были остановлены теми самыми ограничениями. Сначала от них потребовали для работы с человеческим инсулином заполучить помещение с высшим уровнем защиты (таких в мире единицы и в них работают с особо опасными вирусами). А потом написали еще кучу правил. Вот как описывал типичную процедуру входа и выхода из лаборатории один из сотрудников Гилберта: «Ученые полностью раздевались, после чего натягивали казенные белые длинные трусы, черные резиновые ботинки, голубую униформу вроде пижамы, бежевый больничный халат, застегивающийся сзади, две пары перчаток и голубую пластиковую шапочку, напоминающую шапочку для душа. Затем всё быстро промывалось в формальдегиде. Всё. Все приборы, все бутылочки, вся лабораторная посуда, всё оборудование. Все научные рецепты, написанные на бумаге, также проходили такую мойку; так что ученые складывали бумагу по листику в пластиковые пакеты Ziploc и надеялись, что формальдегид туда не просочится и не превратит бумагу в бурую рассыпчатую массу вроде пергамента».


Что характерно, вирусы как таковые в работе не были задействованы вообще, речь шла лишь о клонировании фрагмента человеческой ДНК.


Но и Сноусону было непросто. Обойдя большую часть бюрократических процедур за счет того, что они работали с искусственной копией ДНК, они столкнулись с акулами из Eli Lilly and Company. Эта корпорация, как я писал, первой начала производить инсулин, используя свиней и коров, и к концу 1970-х контролировала большую часть западного рынка. Люди ворочали миллиардами, и компания умников со своим человеческим инсулином их своим появлением не порадовала. Сноусен понимал, что войну им не выиграть. И пока его коллеги-ученые вели инсулиновую гонку с Гилбертом, он изо всех сил стремился договориться с руководством Eli Lilly о партнерстве на взаимовыгодных условиях.


Соглашение было подписано в августе 1978 года, на следующий день после первого успешного эксперимента по синтезу инсулина из бактерий. А через два года Genentech вышла на рынок как успешный партнер фармацевтического «монстра» с миллиардными оборотами. Биология становилась не просто наукой, но динамично развивающимся рынком. И сегодня уже никого не удивляет, что практически половина финансирования мировой науки приходится на исследования в области биологии и медицины.


Впрочем, для Гилберта 1980 год тоже был удачным – в этом году он, вместе с Фредериком Сенгером и Полом Бергом получил Нобелевскую премию по химии за метод секвенирования ДНК.

Показать полностью 3

"Где ствол!?" или найти проблемы на ровном месте

История эта произошла в середине 1990-х, был я тогда молодой и глупый студент, но кое-какие уроки из нее извлек (на своих ошибках учиться, как известно, сподручнее, но больнее).


Перед тем, как перейти к собственно истории, небольшое отступление (которое поможет лучше понять поведение ее участников). Я вырос на рабочей окраине небольшого прикамского городка. И в старших классах проводил свободное время в не самой добропорядочной компании подростков. Классической молодежной группировкой мы, конечно, не являлись (по крайней мере, с точки зрения таковых, а их у нас тогда, в конце 80-х хватало), но милиция считала нас вполне себе "трудными", оттого периодически нас возили в опорный пункт для бесед, а кого-то и ставили на учет.


Школа закончилась, наша компания как-то сама собой распалась: кто-то, как я, поступил в вуз и вел обычную студенческую жизнь, кого-то ждали ПТУ и армия. Несколько человек пошли по пути, который сейчас пропагандируют адепты АУЕ и конец у всех из них получился весьма печальным (может когда опишу отдельным постом, весьма поучительно).


Прошло несколько лет, зима, выходные. Я приехал домой в свой город и вечером отправился прогуляться по району. Встречаю одного из своих приятелей по той компании, далее - Д. Он недавно пришел из армии и бездельничает в ожидании, когда отец сумеет, наконец, пристроить его на курсы помбуров (батя у него всю жизнь по вахтам, да и Д. после пошел по той же стезе). А в тот вечер у нас было все по Цою: "Время есть, а денег нет и в гости некуда пойти".


И пока мы курили в ожидании какого-нибудь намека на изменение ситуации, он (намек) нарисовался в виде троицы подвыпивших парней. Один, пусть будет - С. - был в прошлом тоже из нашей компании, двух других мы видели впервые. Как объяснил С. - это его сослуживцы по армии (он тоже уже отслужил, причем в Чечне), приехавшие в наш город в командировку и навестившие боевого товарища. У парней с собой была "полторашка" спирта и они предложили нам влиться в их компанию. Нашим взносом стали пирожки (Д. вынес из дома), а также сигареты и "Фанта" (купил я).


Просто пить в подъезде на районе было как-то не комильфо и мы решили устроить гостям города небольшую обзорную экскурсию в его центр. Такси в то время можно было найти лишь на вокзале, да и денег у нас на это не было, автобусы вечерами ходили нерегулярно, потому экскурсия получилась пешей. В дороге мы согревались спиртом, а в центре решили, что самой интересной "достопримечательностью" является кафе "Центральное".


Место это было весьма "злачное", облюбованное городской шпаной, а наша компания к тому времени шумной и пьяной. Неудивительно, что уже через несколько минут, не успев ничего там заказать, мы оказались втянуты в скандал. Тут наши позиции впервые разделились: гости города были намерены отстаивать свое мнение любой ценой, а вот я, Д. и С. понимали, что даже если сейчас мы каким-то чудом переживем разборки, то нам тут и дальше жить. Потому нам удалось как-то, не теряя достоинства, отступить на улицу и скрыться в вечерней темноте. Все обошлось благополучно и должно бы стать для нас предупреждением, но не стало.


На что у нас хватило ума, так это - направиться обратно, в сторону своего района. Шли опять пешком (а это минут тридцать, если идти целенаправленно, но это уже было не про нас). По дороге допивали спирт. И тут необходимо еще одно пояснение. На момент начала нашей прогулки мы с Д. были трезвыми, а вот С и его гости уже прилично поддатыми. Потом состояние коллектива начало было выравниваться. Но есть у моего организма одна особенность: алкоголь мой желудок переносит хуже, чем мозг, особенно это проявилось, когда закончилась газировка. Так что с определенного момента я не пил, а потом на зимнем ветерке еще и начал трезветь. А вот у Д. история была обратная - его желудок без проблем принимал дозы, смертельные для иного, но мозг при этом отключался напрочь (что периодически выливалось для него в весьма болезненные приключения). Так что, на какой-то момент я стал самым трезвым в компании, что после тоже сыграло свою роль.


Итак, зимним вечером по дворам неблагополучного района в разгар "девяностых" прется компания пьяных парней. Что тут могло пойти не так... Подобно котенку Гаву мы спешили навстречу неприятностям, "ведь они нас ждут" (с). На тот момент мы узнали, что гости С. - сотрудники милиции, приехавшие к нам, поскольку здесь были задержаны какие-то жулики, бывшие в розыске в их регионе. И пока решался вопрос о их передаче (поскольку они успели отметиться и у нас), у командированных образовалось свободное время, которое они и коротали. Сослуживцем С. был только один из них, помладше, будет он МГ, а старший - соответственно СГ. И одним из уроков, которые я извлек из той истории было - никогда не пить с ментами. Пьют они без меры, на пьяную голову "косячат" только в путь, но, протрезвев, технично переваливают последствия своих косяков на окружающих. Это моё ИМХО, конечно.


Для начала СГ не понравилось как встречный парень отреагировал на его просьбу закурить. Он попытался схватить его за грудки, но был отправлен в сугроб. МГ не нашел ничего лучше, чем достать из-за пазухи пистолет, но на парня это не произвело впечатления и со словами "у меня своя дура есть" он тоже полез за пазуху. К счастью парень оказался знакомым еще по школьным временам (тогда он был "старшаком" в другой подобной компании) и конфликт удалось погасить. А еще Д. изъял пистолет у МГ с обещанием вернуть, когда дойдем до дома.


Следующая "засада" поджидала нас уже через пару домов. С. вдруг вспомнил, что неподалеку живет какой-то барыга, которому он сделал некую "шабашку" (С. был сварщиком), а тот не расплатился. С. решил что сейчас самое время решить этот вопрос и как сайгак ускакал вперед. Мы с Д. к тому времени вели МГ под руки, поскольку он все время заваливался (а парень он был здоровый, под два метра), СГ хоть и шел сам, но не по прямой, а по синусоиде. В общем, когда мы добрались до дома, где якобы жил барыга, то увидели картину маслом. С. валялся у припаркованного "каблука", а рядом стоял обозленный армянин, судя по всему хозяин авто. Мы выясняли отношения (словесно) с армянином. Тот отказывался признавать какие-то прежние недоразумения с С. и утверждал, что наш товарищ напал на его автомобиль безо всяких оснований (у "каблука" было разбита одна фара). В принципе, право на жизнь имели обе версии, и армянин был мутный, и С. по-пьяни мог перепутать машину.


Нашу дискуссию прервал подъехавший экипаж ППС. Патрульные стали грузить в машину С., который так до конца и не очнулся, СГ решил сопровождать его, ППСников долго уговаривать не пришлось. Армянин на пострадавшем "каблуке" поехал следом. В результате, во дворе нас осталось трое - я Д. и МГ. Возник вопрос, что делать с третьим, поскольку тащить его на себе мы уже подустали, а трезветь он категорически отказывался. Тут Д. вспомнил, что в соседнем доме живет один наш знакомый и предложил вписаться к нему.


Сначала мы разделились, Д. пошел договариваться о вписке, а я и МГ ждали его у подъезда на скамейке. Через какое-то время я забеспокоился, что Д. я так и не дождусь и отправился на его поиски. Товарища то я нашел, а вот с впиской нас обломали, поскольку хозяин квартиры готов был впустить лишь одного, а я категорически настаивал, что решать проблему с пьяным МГ надо сообща. Когда мы вышли из подъезда, то обнаружили, что МГ мирно спит у лавки, но вот шапки на нем уже нет. Сдернуть головной убор с пьяного было в то время для того района нормальным явлением. Но для нас это означало, что МГ надо быстрее доставить в теплое место.


Кончилось тем, что мы, матерясь и отдуваясь, доперли эту тушку до дома С., сдали  на руки его матери, и как-то ушли от объяснений, где задерживается сам С. Тут сказалось "трудное детство": в самом факте задержания милицией мы не видели ничего трагичного, а вот "сдать сына" маме было не по-пацански. В этой суматохе я не обратил внимания, что Д. так и не отдал ствол владельцу...


Утром я, не подозревая, что ничего еще не кончилось, отправился в магазин за сигаретами. Ходил не спеша, выходной же.  А вернувшись, увидел белое мамино лицо: к нам приезжала милиция. "Они сказали, что если ты не вернешь шапку и пистолет, то тебя посадят", - дрожащим голосом сказала мама. Я пообещал быстро уладить это недоразумение и быстро направился искать Д. Дома того не было, и по лицу отца я понял, что у них гости уже тоже побывали.


Впрочем, найти Д. было не сложно (мы же выросли в этом микрорайоне), сложнее было с пистолетом. Оказывается ночью он решил, что  нести ствол домой это "палево" и спрятал его в подвале своего дома. А утром его там не оказалось. Итак, что мы имели. Чтобы "разрулить" ситуацию нам надо было предоставить требуемое - пистолет и шапку. Найти шапку было нереально, а вот с пистолетом можно было попробовать.


Насколько было известно Д. в этом подвале в последнее время повадился ночевать некий бомж, на которого и пало подозрение. Днем же бомж ошивался на микрорынке, через квартал отсюда. Туда мы и направились. Бомж был найден, допрошен, через некоторое время он сознался, что это он перепрятал ствол и показал куда.


Теперь надо было подготовиться к переговорам. Для этого я обратился к своему дяде, у которого были какой-то общий бизнес с несколькими "операми". Дядя, выслушав меня, выдал что-то типа "Дебилы, бля" и велел перезвонить через полчаса. Через полчаса мне было велено идти в горотдел милиции, к оперу такому-то, сдать ему пистолет и дать объяснения.


Вечером того же дня меня ожидала не очень приятная беседа с ментами. В частности, опера начали обвинять меня в том, что это я "отнял шапку у их коллеги, который мирно возвращался с работы". Коллега, к слову, был выше меня на голову, тяжелее килограмм на тридцать и явно занимался какими-то единоборствами. "У вас совесть есть вообще, обвинять меня в нападении на этого робокопа", поинтересовался я. Мне ответили, что совесть операм без надобности, зато у них есть свидетель, который вышел покурить ночью во двор и все якобы видел. "Вот ваш свидетель его шапки и лишил", стоял я на своем. И по глазам оперов понял, что это вполне правдоподобная версия. Кончилось тем, что мне было предложено подумать до утра и либо вернуть шапку, либо "поднять себе грабеж на ровном месте". Но когда я вышел в коридор меня отвел в другой кабинет еще один опер (по ходу, дядин "контакт") и дал добрый совет - потеряться на пару дней, а потом ситуация сама по себе рассосется.


Все было очень просто. Приезжим ментам на самом деле совсем ни к чему было раздувать историю, как они нажрались в командировке и про*ли шапку. С пистолетом было еще интереснее, он был не табельным, а "левым" (тогда такое для ментов было не такой уж редкостью), поэтому факт его пропажи и вовсе нельзя было светить, к тому же пропажа нашлась. Ну а местным ментам эта история вообще была не нужна, они были настроены закрыть ее как угодно, лишь бы быстрее. Если для этого надо будет меня прессануть, прессанут, но если я исчезну, искать меня особо не будут. В общем, объяснил мне дядин товарищ, надо дождаться, пока эти командированные уедут, а без них я никому не нужен. Следующие пару дней я провел на "конспиративной квартире" (досталась моему другу и одногруппнику после смерти бабушки, и пока он не сделал там ремонт, использовавшаяся им как "вписка"). Не скажу, что они пролетели быстро, было время подумать и сделать какие-то выводы о вреде пьянства в случайных компаниях. По крайней мере, больше я в подобные ситуации старался не попадать. Ну а когда я "вышел на волю" все произошло как и говорил дядин знакомый: гости С. отбыли в свой город и про меня все забыли. Сам С. тоже вышел из этой истории без последствий, когда в горотделе СГ стал махать "ксивой", армянин заявил, что у него претензий нет и все неприятности С. свелись к ночевке в "обезьяннике" (и то только потому, что он так и не проснулся толком и выкидывать его в таком состоянии на улицу было опасно, а СГ быстро нашел свободный диванчик в каком-то кабинете и завалился там спать). Вот такая вышла история в один зимний уик-энд.

Показать полностью

Ювелирная работа хирургов Центра Мешалкина позволила спасти двухмесячного ребенка

Нейрохирурги Национального медицинского исследовательского центра имени академика Е.Н. Мешалкина выполнили эндоваскулярное лечение пациентки с редкой врожденной патологией церебрального русла – артериовенозной мальформацией вены Галена.


Вена Галена – это крупный венозный коллектор головного мозга, собирающий кровь от его внутренних структур. Артериовенозная мальформация вены Галена – врожденная аномалия сосудистой системы, при которой у больного отсутствует капиллярная сеть и артериальная кровь напрямую сбрасывается в венозную, лишая питания определенные участки головного мозга. Патология встречается у 1 из 100 тысяч новорожденных. При несвоевременном лечении 90% детей с этим заболеванием погибают в течение первых месяцев после рождения.

Ювелирная работа хирургов Центра Мешалкина позволила спасти двухмесячного ребенка Нейрохирургия, Мешалкина, Новосибирск, Длиннопост, Болезнь, Младенцы, Дети

«Клинически данная патология проявляется в темповой задержке развития ребенка, прогрессировании окклюзионной гидроцефалии, которая выражается нарушениями сознания, многократной рвотой, не связанной с приемом пищи, эпилептическими приступами. При выраженном сбросе возникает большой градиент давления между артериями и венами, вследствие чего венозная система перегружается, создавая предпосылки для сердечно-легочных осложнений, от которых дети погибают в первые месяцы жизни», – комментирует врач-невролог Анна Сергеевна Брусянская.


«Наиболее щадящей и эффективной методикой лечения артериовенозной мальформации вены Галена является эндоваскулярная эмболизация. Данное малоинвазивное вмешательство заключается в закрытии патологического сообщения между артерией и веной с помощью специального клеевого состава. Под рентгеновским контролем хирург через бедренную артерию вводит микрокатетер, доставляющий эмболизирующее вещество», – поясняет нейрохирург Вадим Вячеславович Берестов.


О редком врожденном заболевании мама Нади узнала еще во время беременности. Диагноз поставили врачи во время планового УЗИ на 26-й неделе. В связи с особенностями организма мамы, девочка родилась на два месяца раньше срока и весила 920 граммов. Операция при таком маленьком весе сопряжена с высокими рисками. Объем вводимого контрастного препарата и эмболизирующего вещества и доза лучевой нагрузки ограничены. В связи с этим специалисты решили отложить хирургическое лечение девочки, пока она не окрепнет.


Вмешательство выполнили, когда Наде исполнилось 2, 5 месяца и ее вес достиг 2900 граммов. Операция прошла успешно, на пятый день Надю с мамой выписали из стационара.


Эндоваскулярная эмболизация вены Галена – одно из самых технически сложных вмешательств в эндоваскулярной нейрохирургии. Данная операция требует высокого профессионализма хирурга. НМИЦ им. ак. Е.Н. Мешалкина является центром компетенции в лечении детей с артериовенозной мальформацией вены Галена. С 2011 года в Центре прошли лечение около 70 пациентов со всей страны с данным диагнозом. Помимо хирургов НМИЦ им. ак. Е.Н. Мешалкина в России применяют эту технологию лишь специалисты Национального медицинского исследовательского центра нейрохирургии имени академика Николая Ниловича Бурденко (Москва).

Показать полностью 1

Неорганические агенты для онкотерапии

Продолжаем представлять молодых ученых - лауреатов премии мэрии Новосибирска этого года. Руководитель лаборатории биоактивных неорганических соединений Института неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН, к.х.н. Михаил Шестопалов был награжден за изучение металлокластерных комплексов в качестве агентов для медицинской диагностики и терапии онкозаболеваний. Подробнее о проведенных исследованиях и перспективах применения их результатов в клинической практике, читайте в нашем интервью.

Неорганические агенты для онкотерапии Химия, Медицина, Академгородок, Копипаста, Длиннопост, Интервью

– Начиная с 2010 года мы с коллегами изучаем различные неорганические соединения с точки зрения их возможного применения в биологических или медицинских системах. К настоящему времени мы получили перспективные результаты, что стало основанием для создания нашей лаборатории. Вышло несколько статей в международных журналах с высоким импакт-фактором. А теперь к этому перечню можно добавить и премию от мэрии.


– Какие именно химические соединения Вы изучаете?


– До недавнего времени это были октаэдрические металлокластерные комплексы, сейчас список несколько расширяется.


– Для человека, несведущего в химии, такой термин звучит немного пугающе. Можете объяснить, чем интересны именно эти соединения?


– Они обладают рядом свойств, которые востребованы в медицине и в биологии. Некоторые из них содержат тяжелые элементы, которые очень хорошо поглощают рентгеновское излучение. Соответственно, их можно использовать как рентгеновские контрастеры. Но для этого их надо правильно синтезировать, обезопасить, сделать так, чтобы организм их выводил за достаточно ограниченный промежуток времени. А затем, совместно с биологами – проверить, как они работают на клеточных культурах и лабораторных животных. Созданием таких препаратов мы занимаемся вместе с НИЦ имени Мешалкина.

Неорганические агенты для онкотерапии Химия, Медицина, Академгородок, Копипаста, Длиннопост, Интервью

Полученные перспективные результаты стали основанием для создания лаборатории биоактивных неорганических соединений


– А что насчет онкотерапии?


– Существует относительно новый метод лечения онкологии – фотодинамическая терапия. Происходит всё следующим образом: в организм вводятся светочувствительные соединения (фотосенсибилизаторы), которые могут избирательно накапливаться в клетках опухоли. Затем эти ткани облучают светом с определенной длиной волны. В основном – красной. Поглощая свет, эти соединения образуют активные формы кислорода, которые убивают клетку. Однако, свет, в том числе красный, имеет ограниченную проницаемость внутрь организма, в связи с чем в мире, и в нашей лаборатории в том числе, разрабатываются новые фотосенсибилизаторы способные активироваться под действием рентгена. Пока этот метод лечения только изучается, первые работы в этой области были опубликованы лишь пару лет назад. Мы же изучаем класс неорганических соединений, которые в перспективе тоже могут применяться в такой терапии.


– Это именно терапия?


– Это тераностика, есть такой термин, объединяющий два понятия – терапию и диагностику. Соединения, которые мы взяли для изучения, хорошо люминесцируют в красном диапазоне, который оптимален для изучения биологических материалов, поскольку у него максимальная глубина проникновения в ткань. Благодаря этому, обеспечив адресную доставку в опухолевые ткани, их можно использовать в диагностических целях. Но если их активировать сильнее (с помощью того рентгена), они начнут выделять упомянутый активный кислород, т.е. производить терапевтическое воздействие на опухоль. Все зависит от интенсивности воздействия и состава конкретного соединения. В случае успешного завершения работы, мы сможем делать как чисто диагностические комплексы, у которых генерация кислорода будет практически нулевой, так и соединения «двойного назначения». Кроме того, рентген-контрастные вещества, о которых я говорил ранее, тоже направлены на диагностику, в том числе и онкологических заболеваний.


– На какой стадии Ваша работа находится сейчас?


– Смотря, о какой группе соединений идет речь. Собственно, в нашей лаборатории мы занимаемся решением химических задач в первую очередь. При этом мы исследуем одновременно большой набор таких веществ. И, в зависимости от полученных результатов, продолжаем работу уже в плотном сотрудничестве с теми или иными биологическими и медицинскими научными центрами: ФИЦ ИЦиГ, НИЦ им. Мешалкина, НИИТО и другими. Например, с подразделением клиники Мешалкина (где лечат онкологию) мы разрабатываем препарат для нового вида фотодинамической терапии, которая активируется рентгеновским излучением. Сейчас перед нами стоит задача придать ему селективность по отношению к раковым клеткам. И если нам это удастся, то обычную процедуру лучевой терапии можно будет многократно улучшить (снизить дозу облучения, повысить его эффективность и т.п.). В рамках этого проекта мы вышли на стадию экспериментов с мелкими лабораторными животными.


– Можно прогнозировать какие-то сроки выхода на клиническое применение первых препаратов, созданных на основе Вашей работы?


– Опять же, смотря в каком направлении. В ближайшие пару лет мы, видимо, сможем дать первый рентген-контрастный препарат. Мы уже располагаем его формулой и сейчас отрабатываем синтез, был ряд экспериментов на клеточных культурах и животных, теперь мы готовим новую серию, уже близкую к доклиническим испытаниям. А дальше начинаются доклинические и клинические испытания, где сроки зависят уже не от нас. У этого препарата поначалу будет ряд недостатков: по эффективности он будет соответствовать применяемым сейчас аналогам, но стоить будет значительно выше. Это нормальная ситуация для новых препаратов на момент выхода из лаборатории. И как только он дойдет до стадии промышленного производства, его цена резко снизится. А параллельно будет идти работа по его совершенствованию, чтобы он стал эффективнее тех препаратов, которые есть в распоряжении врачей сейчас. Что касается онкотерапии, там ситуация сложнее. Мы сейчас сосредоточились на глубинной фотодинамической терапии, использующей рентгеновское излучение. Она в современной медицинской практике еще не применяется, есть лишь несколько научных проектов в разных странах. И тут делать прогнозы не хотелось бы, потому что сложно предугадать, с какими задачами в этом направлении нам еще предстоит столкнуться. Например, в настоящее время нет даже специализированного медицинского оборудования для такого рода процедур, его тоже надо создавать или усовершенствовать уже имеющееся.


Источник

Показать полностью 2

Работу новосибирских ученых включили в учебник США по криминалистике

Опубликованное недавно открытие новосибирских нейробиологов и генетиков было включено в очередное, десятое издание классического американского учебника по криминалистике для студентов «Criminology: Explaining Crime and its Context».

Работу новосибирских ученых включили в учебник США по криминалистике Генетика, Криминалистика, Академгородок, СДВГ, Копипаста, Длиннопост

За последние два десятка лет это единственный полностью выполненный в России научный труд, который был включен в выдержавший множество изданий зарубежный криминологический учебник такого уровня. Исследование новосибирских ученых, которое посвящено проблеме совершения жестоких преступлений в нашем обществе, цитируется в учебнике наравне с трудами Чарльза Дарвина, Томаса Куна, Томаса Гоббса и других известнейших ученых и философов мира.


Само исследование было выполнено в Новосибирском государственном университете, Институте цитологии и генетики и других институтах СО РАН, а статья новосибирских ученых была опубликована в ведущем международном криминологическом журнале Journal of Criminal Justice в 2015 году.


— Эта работа является ярким примером междисциплинарного исследования, которое было бы невозможно выполнить без каждой из отраслей наук, задействованных в нем, — криминалистики, психологии и психиатрии, молекулярной нейробиологии, медицинской генетики, а также методов современной прикладной статистики, — напомнил ректор Новосибирского государственного университета Михаил Федорук. — А сам факт включения результатов в американский учебник такого уровня подтверждает признание международным сообществом и ведущими зарубежными специалистами Новосибирска как научного центра мирового уровня и в области генетики, и в области современной математики.


Один из соавторов статьи Петр Меньшанов, нейробиолог кафедры физиологии Новосибирского государственного университета считает, что на Западе, в связи с активным развитием генетики в последнее время стала избыточно популярной гипотеза о том, что подавляющее большинство преступлений тесно сопряжено с генами, ответственными за развитие синдрома дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ, ADHD).


— Мы лишь продемонстрировали, что многие жестокие и тщательно спланированные преступления, приведшие к убийству, никак не связаны с данным синдромом. У таких «хладнокровных» злоумышленников не наблюдается импульсивной агрессии, и растут они у социально благополучных родителей. В то же время у этих преступников хорошо развита «холодная», спланированная агрессивность, наличие которой тесно сопряжено с некоторыми малоактивными формами рецептора дофамина DRD4 у таких лиц. Поэтому нельзя просто взять данные медицинской карты или генетического анализа, посмотреть наличие у человека гиперактивности или определенных аллелей генов и сказать – виновен! Обвинять на основании генотипа категорически нельзя, — объяснил Петр Меньшанов.


Ученый также отметил, что гены лишь создают исходную почву, на которой формируется личность. А вот какая эта личность сформируется, какими мотивами, какими стремлениями эта личность будет обладать — в первую очередь определяет окружающая среда. И только сбалансированный подход между обучением базовым знаниям, применением новых цифровых методов педагогики и классическим школьным воспитанием может сформировать полноценного, критически мыслящего человека, который будет выбирать недеструктивные, полезные и для самого индивида, и для общества пути реализации собственных желаний. Именно поэтому текущий подход сбалансированного сочетания обучения и воспитания, который выбрало и планомерно внедряет в школы Министерство Просвещения, абсолютно корректен.


— По возможности поведение детей необходимо исправлять не таблетками, которые лишь на время корректируют работу рецепторов, а немедикаментозным путем – через тренировку внимательности, памяти, воспитание и развитие самоконтроля. Будущие исследования покажут, насколько популярные на Западе таблеточные методы коррекции гиперактивности влияют на развитие креативности и гибкости мышления, — заключил новосибирский ученый.


Следует отметить, что ранее подобного успеха добился другой российский ученый, лауреат премии Президента России в области науки и инноваций для молодых ученых Иван Оселедец, чьи результаты также вошли в классический зарубежный учебник по математике.


Публикация Елены Черепковой, Петра Меньшанова и соавторов доступна на сайте издательства Elsevier


Источник новости

Показать полностью 1
Отличная работа, все прочитано!