Коротко

Исследователи из Макмастерского университета (Канада) создали первые в мире рекомендации по формированию у детей толерантности к распространенным пищевым аллергенам. Оральная иммунотерапия, то есть назначение малых доз аллергена — перспективный метод лечения пищевых аллергий. Однако эта процедура связана с потенциальным риском. Авторы статьи в Journal of Allergy and Clinical Immunology разработали консенсусные рекомендации по самой иммунотерапии и особенностям пациента, которые следует учитывать перед ее началом.

В формировании консенсуса участвовало 36 экспертов-аллергологов. Они включили в руководство рекомендации, касающиеся стандартизации обучения пациентов и их опекунов с помощью детализированной процедуры получения согласия. Для формы согласия они предложили разработать структурированный шаблон, который обеспечил бы ее универсальность. Также в руководстве отмечена необходимость установить адекватный родительский контроль за дозированием. Кроме того, для проведения оральной иммунотерапии важно корректно оценивать цели пациента и его опекуна. При назначении терапии важно убедиться, что пациенты и их семьи осведомлены о потенциально опасных побочных эффектах. Среди факторов риска перечислены астма, нежелание использовать эпинефрин, психологические проблемы.

Принятие этих рекомендаций, отмечают исследователи, может позволить стандартизировать клиническую помощь и улучшить качество жизни пациентов.

У первого в мире реципиента почки, пересаженной от генетически модифицированной свиньи, наблюдались симптомы отторжения органа, прежде чем он покинул больницу, сообщает STAT. Но в первые несколько дней пребывания дома у 62-летнего Ричарда Слеймана все было благополучно. Он рассказал, что может есть ранее запрещенные блюда и стоять под горячим душем. История его болезни длинная и сложная (подробнее на PCR.NEWS). Весь прошлый год он проводил по четыре часа на гемодиализе три раза в неделю, его регулярно госпитализировали из-за тромбов и других сосудистых проблем: душ нельзя было принимать из-за катетера в груди.

Операцию провели 16 марта в Массачусетской больнице общего профиля. Почка сразу же начала работать, но на восьмой день биопсия показала проникновение в нее лейкоцитов, отек и воспаление — признаки так называемого клеточного отторжения. Аналогичные реакции наблюдаются примерно у каждого пятого реципиента человеческого органа. Пациенту назначили стероиды и препараты, снижающие количество Т-клеток, а также запланировали более сильную иммуносупрессию. Он остается под наблюдением врачей, в частности, еженедельно будет выполняться метагеномное секвенирование крови для выявления возможных инфекций.

Динозавры и маммалиаформы мезозоя нарушали правило Бергмана, сообщается в недавнем исследовании британских и американских ученых. Правило Бергмана гласит, что среди сходных гомойотермных (теплокровных) животных более крупными размерами тела обладают те, которые живут в более холодных широтах. Изначально предложенное для млекопитающих, правило было применено и к птицам, а также к пойкилотермным (холоднокровным) животным, включая амфибий, рептилий, рыб и беспозвоночных, хотя для пойкилотермных время от времени наблюдается обратная картина. Проанализировав ископаемые останки тысяч видов динозавров и маммалиаформ (предков современных птиц и млекопитающих, соответственно), ученые пришли к выводу, что эволюция размеров их тела не зависела от широты. Подробнее.

Языковые модели уже продемонстрировали эффективность в расшифровке функций геномных и белковых последовательностей. Теперь же ученые сфокусировались на мРНК — они представили языковую модель для 5′ нетранслируемой области (5′ UTR), обучив ее на эндогенных 5′ UTR нескольких видов. С помощью этой модели ее создатели разработали 211 новых 5′ UTR и экспериментально показали, что некоторые из конструкций увеличили продукцию белка на 32,5% по сравнению с ранее полученными 5′ UTR, которые были оптимизированы для терапевтического применения.  Авторы работы рассчитывают, что их подход найдет применение в разработке и улучшении терапевтических мРНК. Подробнее.

Экологическая ДНК (эДНК, environmental DNA) поможет оценить здоровье коралловых рифов, пишут ученые из Массачусетса. Микробиота кораллового рифа играет важную роль в поддержании его здоровья, а на нее, в свою очередь, могут влиять такие факторы, как ураганы или вспышки заболеваний. Авторы статьи предложили неинвазивный подход к изучению микробных сообществ коралловых рифов — анализ эДНК — который позволяет оперативно оценить, как внешние факторы повлияли на коралловые рифы и на их микробиом. Такая диагностика, в свою очередь, поспособствует своевременному принятию мер по поддержке экосистем коралловых рифов. Подробнее.

Может ли единый биомаркер, основанный на видео, улучшить стратификацию риска развития стеноза аорты? Авторы статьи, опубликованной на страницах JAMA Cardiology, отвечают на этот вопрос утвердительно. Они провели многонациональное когортное исследование и показали, что новый выявляемый ИИ биомаркер стеноза аорты (Digital AS Severity Index), полученный с помощью видеозаписи, был достоверно связан с повышенным риском рецидива стеноза аорты, более быстрым прогрессированием (его выявляли с помощью допплерэхокардиографии) и заменой аортального клапана в будущем. Подробнее.

Виртуальная реальность облегчает боль у онкологических больных. В испытании участвовали 128 взрослых пациентов с разными типами опухолей. В одной группе терапия была основана на виртуальной реальности, в другой — задействовала двухмерные образы, управляемые с помощью планшета. Облегчение боли наблюдалось в обеих группах, однако в группе виртуальной реальности оно оказалось более значительным, и эффект сохранялся дольше. Подробнее.

Срок жизни ядерной ДНК нейронов может быть таким же, как у организма в целом, а РНК, как правило, недолговечны, однако из всякого правила есть исключение. Авторы новой статьи в Science обнаружили, что долгоживущие РНК (LL-RNA) в клетках мозга мыши сохраняются и остаются функциональными более двух лет, то есть практически всю жизнь животного.

Исследователи метили РНК мышат 5-этинилуридином, что позволяло отслеживать конкретные молекулы длительное время. «К нашему удивлению, уже первые изображения показали присутствие долгоживущих РНК в различных типах клеток мозга. Нам пришлось дополнительно проанализировать данные, чтобы идентифицировать те, которые находятся в нервных клетках», — рассказывает один из руководителей работы Мартин Хетцер.

Долгоживущие РНК представляли собой смесь мРНК и некодирующих РНК, колокализованных в области гетерохроматина. За два с половиной года жизни мышей их концентрации снизились, но даже к концу этого срока они не исчезли. Исследователи получили in vitro модель мозга из стволовых клеток — предшественников нейронов и ингибировали в них экспрессию долгоживущих РНК, чтобы определить их функцию. ДНК в модифицированных клетках стала нестабильной, нарушилась архитектура гетерохроматина. Долгоживущие РНК, вероятно, вместе с неопознанными белками образуют стабильную структуру, которая каким-то образом взаимодействует с гетерохроматином, и этот процесс может быть необходим для обеспечения рекордной продолжительности жизни нервных клеток.

Об этом рассказали на Европейском конгрессе по клинической микробиологии и инфекционным заболеваниям (ECCMID 2024) в Барселоне ученые из Йельской школы общественного здоровья и компании Pfizer, которая финансировала исследование. Пневмококк (Streptococcus pneumoniae) вызывает не только инфекции уха и носовых пазух, но и пневмонию, сепсис и менингит, и является причиной почти 2 млн. смертей ежегодно. Пневмококковые конъюгированные вакцины были включены в американскую программу вакцинации детей в 2000 году, и после этого тяжелые заболевания, вызываемые входящими в вакцины штаммами, у детей снизились более чем на 90%, но у другой уязвимой группы — пожилых людей — этого не произошло.

Пневмококки обычно передаются воздушно-капельным путем. Уровень бессимптомного носительства среди детей школьного возраста оценивается в 20–60%, среди взрослых, не контактирующих с детьми, — в 5–10%. Чтобы выяснить, от кого чаще заражаются старшие возрастные группы, от взрослых или от детей, и принесет ли дополнительную пользу вакцинация пожилых людей, авторы доклада провели исследование в Нью-Хейвене, штат Коннектикут, в сезоны 2020–2021 и 2021–2022 гг. В него включили 183 человек старше 60 лет (средний возраст 70 лет), проживающих в 93 домохозяйствах. ДНК пневмококка выявляли с помощью количественной ПЦР в образцах слюны. Ранее авторы установили, что у взрослых патоген лучше обнаруживается в слюне, чем в мазках из носоглотки.

Хотя исследование проводилось во время пандемии COVID-19, на фоне строгих противоинфекционных мер, положительными были 52 из 1088 образцов (4,8%), как минимум однократная колонизация пневмококком была обнаружена у 28 из 183 участников (15%). Распространенность случаев носительства была в шесть раз выше у тех, кто общался с детьми ежедневно или раз в несколько дней (10%), по сравнению с теми, кто не имел контактов с детьми (1,6%). Наиболее заразными оказались дети до пяти лет. Таким образом, контакты с дошкольниками и детьми школьного возраста — важнейший фактор, способствующий передаче пневмококка пожилым членам семьи, и вакцинация старших возрастных групп — оправданный шаг.

Подобно словам в естественном языке, ген может обладать различными функциями в зависимости от контекста, а многие гены, напротив, могут наделяться близкими функциями вследствие конвергентной эволюции или отдаленной гомологии. Расшифровка связи между геном и его контекстом имеет фундаментальное значения для моделирования биологических систем. Для исследования этой связи перспективно машинное обучение — именно к нему прибегли ученые из США, которые создали геномную языковую модель.

Для обучения больших языковых моделей, таких как GPT-4, применяются огромные массивы разнообразных текстовых данных. Геномная языковая модель обучается на наборах метагеномных данных, с помощью которых она учится понимать функциональную «семантику» и регуляторный «синтаксис» отдельных генов. Авторы, опубликовавшие статью в Nature Communications, обучили геномную языковую модель на миллионах метагеномных скаффолдов. Метагеномы, включенные в обучение, были получены из различных сред, включая почву, океан и кишечник человека.

Исследователи показали, что их геномную языковую модель можно использовать для решения различных задач. Так, она была способна предсказывать функции ферментов, предсказывать опероны, определять таксономическую принадлежность контигов или соотносить паралоги между собой. Ученые считают, что геномные языковые модели — весьма перспективное направление, подчеркивают, что архитектура трансформера показала себя успешной как в обработке естественных языков, так и в их модели. Кроме того, благодаря развитию секвенирования с длинными прочтениями можно ожидать увеличения качества, количества и разнообразия входных данных — и авторы надеются на развитие обсуждаемого направления машинного обучения. Геномные языковые модели, отмечают они, позволят установить связи между молекулярной структурой и функциями на организменном уровне, а следовательно, приблизят нас к моделированию биологических систем и манипулированию ими.

Палеонтологи могут узнать больше об эволюции и распространении малярии благодаря неожиданному источнику — коллекциям насекомых, находящихся в публичных и частных собраниях. Малярийные плазмодии плохо сохраняются в останках людей, но исследователи надеются, что современные методы помогут в анализе образцов, которые собирали еще в экспедициях 1700-х годов. Сейчас малярия ассоциируется с тропиками и субтропиками, но в прошлом эта болезнь была распространена в Нидерландах, Великобритании и даже Финляндии. Изменение климата снова сдвигает ареал распространения плазмодия. Изучение его истории и эволюции — актуальная задача. Подробнее. 

При анализе образцов 1400 участников исследования Framingham Heart Study ученые показали, что присутствие в кишечнике бактерий Oscillibacter было ассоциировано с более низким уровнем холестерина. Эти бактерии превращают холестерин в промежуточный продукт, который могут потреблять другие бактерии. Еще один представитель микробиоты — Eubacterium coprostanoligenes — содержит ген, роль которого в расщеплении холестерина ранее уже была показана. Oscillibacter и Eubacterium coprostanoligenes обладают синергическим эффектом и влияют на здоровье сердца. Подробнее. 

Такие птицы, как большехвостые граклы (Quiscalus mexicanus), могут сосуществовать с человеком в городах благодаря своей способности приспосабливаться к хаотичной обстановке. Ученые проанализировали, какие поведенческие черты обеспечивают их успех. Они прятали еду, наблюдали за поведением птиц, а потом меняли местонахождение еды и снова наблюдали. Оказалось, что самцы предпочитали более «безопасное» поведение и искали еду в первую очередь в том месте, где она была ранее, а для самок было характерно более «рискованное» поведение и исследование новых мест. В природе именно самцы покидают привычное местообитание и осваивают новые территории. Видимо, избегание излишнего риска в быстро меняющемся окружении дает самцам граклов преимущество. Подробнее.

Считается, что бородатая неясыть (Strix nebulosa) предпочитает нетронутые человеком просторы, она ассоциируется у многих людей только с дикой природой. Однако ученые показали, что этот вид сов охотно селится вблизи городов и строений. В анализе местообитаний сов использовалось не только машинное обучение, но и «гражданская наука» — помощь людей, чье хобби состоит в наблюдении за птицами. Подробнее. 

В рамках проекта Bird 10,000 Genomes ученые построили самое большое и детализированное филогенетическое дерево птиц. Они восстановили эволюционные связи между 363 видами, которые представляют собой 92% всех птичьих семейств. Это достижение стало возможным благодаря использованию новых алгоритмов и суперкомпьютеров. Новое дерево показало, что после вымирания динозавров 66 млн лет назад значительно увеличились эффективный размер популяции и относительный размер мозга птиц. Подробнее. 

Специалисты из Детского исследовательского института Сиэтла и компании Sanaria Inc. описали процесс создания новой вакцины против малярии в работе, опубликованной в EMBO Molecular Medicine. В основе вакцины — штамм малярийного плазмодия LARC2 (Late liver-stage Arresting, Replication Competent), который заражает печень, где развивается до поздних стадий, но выйти из печени в кровь не может и вскоре погибает. Это стимулирует очень сильный иммунный ответ в печени, который защищает от будущих инфекций. Такого результата авторы добились делецией всего двух генов — Mei2 и LINUP.

Когда спорозоиты малярийного плазмодия проникают в организм человека, они быстро заражают клетки печени, где каждая особь производит до 50 000 новых паразитов в течение 6–7 дней. Пока идет этот процесс, человек не испытывает каких-либо симптомов. После завершения этой фазы плазмодии выходят из печени и заражают десятки тысяч клеток крови, что может привести к летальному исходу. Спорозоиты LARC2 не провоцируют развитие инфекции крови и защищают мышей от других спорозоитов. Нарушения в формировании поздних стадий развития паразита в печени показали на гуманизированных мышах. Клинические испытания авторы планируют начать в 2024 году в США, Германии и Буркина-Фасо.

Ранее мы уже писали о другой вакцине от компании Sanaria, однако она требует одновременного введения противомалярийных препаратов, что, по словам авторов новой работы, ограничивает ее применение. Подробнее о белковых противомалярийных вакцинах читайте в наших итогах 2023 года. 

Даже употребление незначительных количеств алкоголя влияет на течение беременности, в частности, роды наступают раньше и протекают быстрее, установили исследователи из Университета Нью-Мексико (США). «Влияние на гестационный возраст [при рождении] было более выраженным у младенцев мужского пола, а на продолжительность родов — у девочек», — говорит руководитель исследования Людмила Бахирева.

Есть много данных о влиянии на беременность злоупотребления алкоголем (не менее 14 порций спиртного в неделю) или пьянства (четыре или более порций за один раз). Среди известных последствий — преждевременные роды, задержка роста плода, нарушения развития ЦНС. Умеренное употребление алкоголя гораздо более распространено, особенно на ранних этапах беременности, когда женщина еще не знает о своем состоянии. Между тем это критический период развития плода.

В трех проспективных исследованиях на протяжении 10 лет участвовала 281 пациентка, среди них 156 не употребляли алкоголя. В большинстве случаев наблюдение начиналось во втором триместре беременности. Оценивались, в частности, абсолютное количество алкоголя в день, число эпизодов повышенного потребления и максимальное количество доз алкоголя за сутки. Среднее потребление алкоголя у тех, кто не отказался от него полностью, составило около пяти доз в неделю (около 0,37 унций, или 10,94 мл в день). Большинство участниц снизили или прекратили употребление спиртного, как только узнали, что беременны. Однако даже при малых дозах наблюдались отличия в сроках беременности и родов.

Эти эффекты следует интерпретировать с осторожностью из-за ограниченных статистических возможностей исследования. Тем не менее, как отмечает Национальный институт злоупотребления алкоголем и алкоголизма США, лучше исходить из предположения, что любое количество алкоголя во время беременности небезопасно.

Новое исследование показало, что у людей, переболевших туберкулезом, повышается риск развития нескольких видов рака. Доклад на эту тему будет представлен на Европейском конгрессе по клинической микробиологии и инфекционным заболеваниям (ECCMID), который пройдет в Барселоне (Испания) 27–30 апреля. В исследовании использовались данные Национальной службы медицинского страхования Южной Кореи 2010–2017 годов. Информацию о здоровье 72 542 пациентов с туберкулезом сравнивали с 72 542 контролями. Медиана периода наблюдения после диагноза составила 67 месяцев (пять с половиной лет), медиана возраста — 62 года. По сравнению с общей популяцией риск развития рака в целом был выше на 80%, рака легких — в 3,6 раза, раков крови — в 2,4 раза, гинекологических раков — в 2,2 раза, колоректального рака — на 57%, рака щитовидной железы — на 56%, рака пищевода и желудка — на 55%.

Несмотря на то, что в настоящее время возможно полное излечение от туберкулеза, часто у пациентов развиваются осложнения различного рода из-за повреждения сосудов, метаболических аномалий или воспалительного ответа. Повреждения тканей и ДНК, нарушение процессов репарации и присутствие в крови факторов роста могут быть связаны с наблюдаемым повышением риска рака.

Таким образом, исследование показало, что туберкулез является независимым фактором риска. Для пациентов, переболевших этой инфекцией, требуется скрининг.