«Клиническая диагностика и персонализированная медицина»: пленарное заседание

Нейрочип Neuralink вживили человеку, заявил основатель одноименной компании Илон Маск. В его аккаунте социальной сети X (бывший Twitter) появилась публикация, в которой сообщается, что вчера первый доброволец получил такой имплантат и уже восстанавливается после операции. Первоначальные результаты, по словам Маска, показывают «многообещающую детекцию нейронных спайков».

В сентябре 2023 года компания объявила о наборе добровольцев в клинические испытания. Для участия отбирают людей с параличом или сильными нарушениями моторики рук. Размещение сверхтонких нитей нейрочипа, объяснили на сайте Neuralink, будет проводиться при помощи робота. Нити имплантируют в области мозга, контролирующие намерение двигаться. Нейрочип предназначен для беспроводной передачи сигналов мозга в приложение, которое их расшифровывает. Первоначальная цель такого интерфейса «мозг-компьютер», сообщается на сайте компании, — дать людям возможность управлять курсором или клавиатурой с помощью мыслей.

Синтез хромосом de novo — длительный и затратный процесс, что ограничивает его применение в научных исследованиях и биотехнологии. Коллектив из Южно-Калифорнийского университета предложил альтернативу — создание синтетических хромосом дрожжей из природных фрагментов. Метод получил название  CReATiNG (от Cloning, Reprogramming, and Assembling Tiled Natural Genomic DNA).

Первый этап CReATiNG — клонирование сегментов природных хромосом. На этом шаге к концам сегментов добавляют уникальные адаптерные последовательности, определяющие, как молекулы будут рекомбинировать друг с другом в ходе дальнейшей сборки. Второй этап — совместная трансформация клонированных сегментов в клетки и их сборка путем гомологичной рекомбинации in vivo. Такой подход значительно дешевле и быстрее, чем сборка из синтезированных de novo фрагментов. Например, некоторые синтетические хромосомы, созданные авторами статьи, прошли путь от разработки in silico до тестирования in vivo в течение месяца, а их производство обошлось менее чем в пятьсот долларов.

Ученые показали, что CReATiNG можно использовать для создания синтетических хромосом со сложным дизайном, включающим более десяти сегментов. Кроме того, подход можно комбинировать с синтезом хромосом de novo. Например, хромосомы со свойственной дрожжам архитектурой, но с последовательностями из других видов, могут быть синтезированы de novo, а затем рекомбинированы с хромосомами дрожжей — это упростило бы изучение генетических основ репродуктивной изоляции и различий в признаках между филогенетически далекими организмами. Также с помощью CReATiNG можно собирать единые модули из генов, относящихся к одним и тем же сигнальным путям и клеточным процессам, что важно для их исследования.

Ученые из Мельбурнского университета разработали быстрый и бюджетный метод получения искусственных кровеносных сосудов из человеческих клеток и тканей. Такие сосуды стали потенциальной альтернативой аутологичным трансплантатам, например, при шунтировании, однако формирование их правильной структуры пока остается сложной задачей. Предложенный метод позволяет добиться естественного пространственного расположения эндотелиальных и гладкомышечных клеток, которое важно для функционирования нативных кровеносных сосудов.

Использованная авторами технология позволила за несколько часов выровнять эндотелиальные клетки в осевом направлении, а гладкомышечные — по окружности формируемого сосуда. Методика выравнивания включала этап замораживания, с помощью которого стимулировали эндотелиоциты ориентировали по продольной оси сосуда. По механические свойствам искусственные сосуды, полученные с помощью нового подхода, были похожи на природные.

Авторы работы отмечают, что их метод выгодно отличается от существующих подходов в этой области, поскольку позволяет быстро сконструировать искусственный сосуд без дорогостоящего оборудования, такого как биореакторы.

В 2019 году Nature опубликовал статью, в которой утверждалось, что грибки могут мигрировать из просвета кишечника в поджелудочную железу и участвовать в патогенезе аденокарциномы протоков поджелудочной железы. Согласно данным, полученным авторами, грибковое сообщество, инфильтрировавшее опухоли, было обогащено видами рода Malassezia, как у мышей, так и у людей. Удаление микобиома замедляло рост опухолей, а репопуляция видами рода Malassezia, но не родов Candida, Saccharomyces или Aspergillus, ускоряла онкогенез. Однако исследователи из Медицинской школы Университета Дьюка провели многосторонний анализ необработанных данных секвенирования, полученных в этом исследовании, с помощью новых биоинформатических инструментов, и не увидели связи между микобиомом и развитием рака. Микобиомы поджелудочной железы и кишечника не отличались у больных и здоровых людей. Дополнительные исследования, выполненные на образцах опухолей поджелудочной железы, также не подтвердили результатов 2019 года.

«Мы считаем, что наши результаты привлекают внимание к проблемам использования образцов с низкой биомассой для секвенирования микробиома», — говорит руководитель исследования Питер Аллен. — Для интерпретации микробиомных данных имеют решающее значение включение соответствующих отрицательных контролей и усилия по выявлению и удалению загрязнителей, влияющих на результаты секвенирования».