Хлоропласты салата с белком мяса и другие новости недели

Онкология

Описана роль сплайсоформы TRAILshort — варианта индуктора апоптоза TRAIL, в котором отсутствует цистеин 230, — в развитии устойчивости опухолей к иммунотерапии Т-клетками. В норме TRAIL способствует тримеризации своих рецепторов, и это приводит к запуску программы воспаления или апоптоза. Однако TRAILshort не тримеризует рецепторы и, напротив, блокирует апоптоз. Этот лиганд также может распространяться между разными клетками в внеклеточных везикул, передавая им устойчивость к апоптозу. Коме того, TRAILshort мешает активации и пролиферации Т-клеток, так как нарушает сигналинг через Т-клеточный рецептор. В экспериментах на гуманизированных мышиных моделях исследователи подтвердили, что эффективность анти-CD19 CAR-Т-клеточной терапии значительно падает при ходжкинской лимфоме, так как TRAILshort блокирует функции терапевтических Т-клеток. Восстановить их работу можно за счет фармакологического или генетического ингибирования фосфатазы SHP-1, которую активирует TRAILshort после связывания со своим рецептором.

2. Китайские исследователи разработали наночастицы для идентификации и уничтожения опухолевых клеток, оставшихся после хирургической резекции глиобластомы. Наночастицы состоят из висмутина (гидрида висмута), который служит носителем для атомов платины и агрегатов фотовенсибилизатора — красителя индоцианина зеленого, который поглощает во второй ближней инфракрасной области. Наночастицы позволяют выявить оставшиеся единичные опухолевые клетки, после чего запускается фотодинамическая терапия. Ее эффективность повышается индоцианином зеленым, а фототермальный эффект усиливает каталазную активность платины, что снижает гипоксию микроокружения опухоли. Наночастицы повышали выживаемость мышей с глиомами, снижали частоту рецидивов, причем лечение не сопровождалось неврологическими или моторными симптомами.

3. В рамках инициативы Human Cancer Models международный коллектив ученых собрал базу данных, включающую 665 клеточных моделей опухолей, в число которых входят органоиды, нейросферы и 2D клеточные линии. В исследовании приняло участие 2780 доноров с 25 видами онкозаболеваний. В частности, было получено 153 модели для редких видов рака. Для каждой клеточной модели собраны данные о геноме, экзоме, транскриптоме и метиломе. Сопоставление пар «опухоль-модель» подтвердило, что клеточные модели практически идентичны генетически и эпигенетически самим опухолям. Секвенирование транскриптома отдельных клеток показало, что в некоторых случаях условия культивирования модели влияют на состояние входящих в нее клеток и представленность разных типов клеток. Авторы работы отмечают, что модели позволяют реплицировать ответ на терапию, который можно проанализировать через появление новых мутаций или детекцию внехромосомной ДНК.

4. Исследователи из Медицинского колледжа Бейлора (США) синтезировали вещество CS18 — ингибитор белка TopBP1, экспрессия которого часто бывает повышена в агрессивных опухолях. TopBP1 снижает репликативный стресс и участвует в онкогенном сигналинге, а его ингибирование с помощью CS18 вызывает митотическую катастрофу и апоптоз в опухолевых клетках. Ученые продемонстрировали синергический эффект от применения CS18 совместно с ингибиторами PARP, а также показали, что новая молекула помогает преодолеть резистентность к оксимертинибу при немелкоклеточном раке легких с мутациями в EGFR.

5. А ученые из США, Швеции и Индии создали малую молекулу GIPCi — ингибитор белка GIPC1, экспрессия которого повышена в протоковой аденокарциноме поджелудочной железы. Для дизайна молекулы использовали вычислительные методы и машинное обучение. Масс-спектрометрия подтвердила способность GIPCi связываться с мишенью. GIPCi как в качестве монотерапии, так и в комбинации с гемцитабином (цитостатик, применяемый для лечения рака поджелудочной железы) замедлял рост опухоли и увеличивал выживаемость животных.

Нейробиология

6. Швейцарские исследователи описали, как различается «внимание» мозга к внутренним и внешним сигналам во время бодрствования и REM-фазы сна. В исследовании приняло участие 25 добровольцев, которым делали ЭЭГ высокой плотности. В качестве признаков «внимания» к внутренним сигналам использовали потенциалы, связанные с сердцебиением, а к внешним — потенциалы, связанные со слуховыми стимулами. Оказалось, что во время сна мозг меньше «прислушивается» к внешним сигналам, сосредотачиваясь на внутренних, в то время как при бодрствовании наблюдается обратная картина.

7. Ученые из Институтов Гладстона (США) получили из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (иПСК) человека спинальные интернейроны и трансплантировали их крысам с поврежденным спинным мозгом. Через два месяца после трансплантации 50% донорских клеток экспрессировали нейрональные маркеры, демонстрируя зрелость, а остальные дифференцировались в глию. Исследователи также показали, что трансплантированные нейроны интегрировались в нейронную сеть хозяина, получив возможность как принимать, так и передавать электрические сигналы.

Старение

8. Исследователи из Германии и США показали эпигенетическое влияние веганской диеты. Они проанализировали эпигеномы 48 здоровых людей, которых случайным образом разделили на две группы — одна в течение месяца придерживалась мясной диеты, другая — эквивалентной по пищевой ценности веганской диеты. Ученые показали снижение воспалительных эпигенетических паттернов, а также повышение метилирования в участках генома, ассоциированных с ростом клеток и раком в группе веганской диеты. Эпигенетические часы PhenoAge и GrimAge также указали на замедление старения в группе веганской диеты.

Подробнее на PCR.NEWS.

9. Ученые из Стэнфордского университета (США) проанализировали происхождение микроглии в головном мозге при старении. Они провели анализ отдельных клеток из образцов от 20 старых людей, в том числе отслеживая происхождение клеток на основе вариантов митохондриальной ДНК. У всех участников с возрастом в мозге накапливались клетки, происходящие из костного мозга; при инфильтрации в головной мозг они приобретали сходство с микроглией. Это похоже на процессы, которые протекают при развитии мозга, когда микроглия мигрирует в мозг из желточного мешка. Таким образом, инфильтрующие клетки поддерживают пул микроглии в стареющем мозге.

Иммунология

10. Немецкие исследователи показали, как переход детей от молока к твердой пище формирует иммунную систему. Изменение питания сопровождается активацией сигналинга через STAT1, который обеспечивается интерфероном-гамма. Работа этого сигнального пути способствует созреванию дендритных клеток в селезенке, которые, в свою очередь, поддерживают дифференцировку CD8+ Т-клеток памяти. Эти Т-клетки нацелены на различные антигены пищи, что, по-видимому, способствует формированию толерантности к ним.

Вирусология

11. Инфекция SARS-CoV-2 «пробуждает» вирусы, «спящие» в геноме человека. Исследователи из США проанализировали мультиомные данные для 1154 пациентов, госпитализированных с COVID-19. Оказалось, что в ранний период инфекции «пробуждаются» аннеловирусы и вирус Эпштейна–Барр, а позже, с разницей примерно в три недели, активируются герпесвирусы. Ранее считалось, что такое «пробуждение» вирусов бывает только у тех людей, чей иммунитет угнетен, но теперь доказано, что оно происходит также у пациентов с полностью функционирующей иммунной системой. «Пробуждение» вирусов продолжается и после выздоровления от COVID-19, а активность аннеловирусов может быть связана с постковидным синдромом.

Подробнее на PCR.NEWS.

12. Ученые из Стэнфордского университета и некоммерческой исследовательской организации Arc Institute (США) использовали геномные языковые модели (GLM) для генеративного дизайна бактериофагов. С помощью моделей Evo1 и Evo2 (подробнее на PCR.NEWS), которых обучили на геноме фага ΦX174, исследователи сгенерировали несколько тысяч фагов против кишечной палочки. Около 300 из них химически синтезировали и в результате тестов отобрали 16 жизнеспособных фагов. Они отличались специфичностью к кишечной палочке, при этом не были похожи на другие известные фаги. Один из сгенерированных фагов имел ген белка для упаковки ДНК, позаимствованный у эволюционно далекого фага. Смесь из сгенерированных фагов успешно подавляла рост кишечной палочки, устойчивой к фагу ΦX174, в то время как смесь полученных естественным путем фагов, похожих на ΦX174, не могла преодолеть устойчивость.

Генная инженерия

13. Британские ученые из Имперского колледжа Лондона модифицировали табак и салат-латук таким образом, чтобы в их хлоропластах экспрессировался свиной миоглобин (белок скелетных мышц и сердца). Для трансформации хлоропластов использовали генную пушку. Ученым удалось добиться экспрессии миоглобина в 2,7% и 1,5% от общего растворимого белка в табаке и в салате соответственно. Стоит отметить, что аналогичный подход к модификации хлоропластов зеленых водорослей не оказался успешным. Исследователи считают, что такие модифицированные растения могут стать основой для получения растительного мяса.

Геномика

14. Международный коллектив ученых получил новую диплоидную T2T сборку референсного генома человека HG002. Точность сборки составила 99,4%. Кроме того, по сравнению с предыдущей версией T2T референсного генома человека, опубликованной в 2022 году, в новой версии добавилось около 900 мегабаз. Анализируя диплоидный геном, ученые смогли проаннотировать гены, соответствующие материнскому и отцовскому гаплотипам. Исследователи отмечают, что благодаря сборке de novo, то есть без опоры на другой референс, им удалось получить на 2–7% больше информации, в том числе о мутациях. Они считают, что их подход увеличит точность сборки геномов и приблизит доступность персонализированной геномики.