Обнаружение источника воспаления и другие новости недели

Новые методы в диагностике и медицине

1. Метод выявления воспаления, основанный на антителах, представили ученые из США. Они показали, что определенные продукты перекисного окисления липидов (процесса, ассоциированного с воспалением и окислительным стрессом) способны формировать стабильные соединения с цистеином. После этого исследователи разработали антитела, специфичные к этим стабильным соединениям. Новый метод в опытах in vivo выявил накопление связанных с воспалением продуктов в конкретных тканях и органах. Дальнейшее совершенствование технологии может привести к разработке клинических тестов, способных не только выявить воспаление, но и установить его источник.

2. Новый метод исследования инфильтрации иммунных клеток в ткани рака описан в работе, опубликованной в Nature Communications. Система, получившая название MIRO (Micro Immune Response On-chip), представляет собой метод культивирования раковых клеток в 2.5D пространстве, оптимизированный для формирования хорошо определенной границы между тканями рака и стромой.

В пилотном исследовании авторы подтвердили, что стромальный барьер играет большую роль в защите рака от иммунного ответа, в том числе спровоцированного иммунотерапией. Они также показали, что рост эффективности иммунотерапий при одновременном администрировании IL-2 связан с тем, что способность иммунных клеток проникать в ткани рака увеличивается.

3. Китайские исследователи создали новую ИИ-модель, предназначенную для разработки антимикробных и противогрибковых пептидов, отличающихся высоким разнообразием — существующие модели часто генерируют слишком похожие друг на друга пептиды. Из 40 сгенерированных в рамках работы пептидов 25 обладали антимикробными свойствами. В частности, авторы получили пептиды, демонстрирующие активность против грибка Candida glabrata и против грамотрицательных бактерий, инфицирующих мышиные легкие и кожу.

4. Авторы из США разработали систему для идентификации специфичных к неоантигенам CD8+ лимфоцитов. Данный тип клеток инфильтрирует ткани рака и составляют основу противоопухолевого иммунного ответа.

Модель основана на определении уровня экспрессии трех генов — CXCL13, CD39 (ENTPD1) и рецептора IL-7 (IL7R). Авторы идентифицировали лимфоциты, инфильтрирующие ткани рака легких, меланомы и рака яичка, а также узнающие антигены эндогенных ретровирусов и вирусные онкогены. Разработанный метод может помочь в составлении профилей Т-клеток для разработки иммунотерапии.

Нейробиология

5. В опытах на мышах линии APP/PS1 (имитирующих болезнь Альцгеймера) отложения бета-амилоида активировали инфламмасому (белковый комплекс, запускающий воспалительный ответ) NLRP3. У мышей без NLRP3 повышался метаболизм глутамина и глутамата, активность митохондрий и, в итоге, темпы удаления бета-амилоида из тканей. В опытах на культурах клеток и тканях человека данный эффект повторили за счет фармакологического ингибирования NLRP3, однако только при долговременном воздействии. Работа раскрывает новые подробности механизма развития болезни Альцгеймера и направления поиска терапии.

Подробнее — на PCR.NEWS.

6.  Электрическая стимуляция спинного мозга может повысить мышечную силу и моторные функции у пациентов со спинальной мышечной атрофией (СМА), показали авторы из США.

Ученые выдвинули гипотезу, что электрическая стимуляция может имитировать сигналы от чувствительных нейронов, сниженные при СМА. И действительно, эпидуральная стимуляция спинного мозга повысила силу мышц, качество шага и выносливость у трех пациентов со СМА. Терапия не имела побочных эффектов, а связанные с ней улучшения сохранялись после прекращения стимуляции.

Онкология

7. Разработан новый метод лечения меланомы с устойчивостью к ингибированию митоген-акивируемой протеинкиназы (MAPK). Исследование, опубликованное в Science Translational Medicine, показало, что селективное воздействие на рибосомальную S6 протеинкиназу 2 (S6K2) запускает каскад реакций, приводящий к гибели клеток устойчивой к ингибированию MAPK меланомы. Нокдаун S6K2 оказался эффективен как на тканях пациентов с меланомой, так и на мышиных моделях, указывая на высокий терапевтический потенциал данной мишени.

8. Анализ мультиомных данных от 12 пациентов с раком поджелудочной железы, а также ранее опубликованных данных позволил международной группе ученных составить иммунные профили опухолей. Оказалось, что в часть опухолей проникают преимущественно клетки адаптивного иммунитета (B- и T-клетки), а в другую часть — преимущественно миелоидные клетки. При этом опухоли с миелоидным профилем ассоциированы с худшим прогнозом.

9. У всех девяти пациентов, участвовавших в исследовании персонализированных противораковых вакцин, наблюдалась выработка иммунного ответа.

Для пациентов с хирургически удаленным раком почки III или IV (метастатической) стадий были созданы персонализированные библиотеки пептидов, содержащих раковые неоантигены, которые далее использовались в качестве вакцины. Пятеро из пациентов также получали вместе с вакциной ипилимумаб. У всех пациентов наблюдалась выработка иммунного ответа после вакцинации. Также ни у одного пациента не было рецидива заболевания (медиана периода наблюдения — 34 месяца), при этом вакцинация имела менее выраженные побочные эффекты, чем иммунотерапия, обычно применяемая после операции.

Подробнее — на PCR.NEWS. 

Иммунология

10. Опыты на культурах клеток человека показали, что кишечная бактерия Enterococcus gallinarum способна вызывать TH17- иммунный ответ. Более того, у пациентов с волчанкой и аутоиммунным гепатитом наблюдалась корреляция между концентрациями в крови IgG3 антител к РНК E. gallinarum и IgG3 антител к человеческой РНК. Полученные результаты свидетельствуют в пользу того, что «сбежавшие» из кишечника бактерии могут провоцировать развитие аутоиммунных заболеваний.

11. Исследование, опубликованное в Nature, показало, что выделяемый CD8+ T-клетками белок гранзим K запускает каскад реакций. Этот каскад, предположительно, вносит вклад в развитие хронического воспаления во многих типах заболеваний, включая ревматоидный артрит. Так, у мышей без гранзима К протекание ревматоидного артрита было менее острым.

Вирусология

12.  Джамбо-фаги (фаги с размером генома более 200 т.п.н.) формируют в бактериях белковое «ядро», внутри которого происходит репликация фаговой ДНК. Формируемая фагом структура не пропускает бактериальные нуклеазы, может расщепить фаговую ДНК, однако обеспечивает транспорт необходимых вирусу белков организма-хозяина. В новой работе исследователи из США описали молекулярные механизмы специфичного транспорта белков через оболочку «ядра». Оказалось, что система транспорта завязана на три фактора — Imp1, Imp3 и Imp6, которые высоко консервативны между фагами, а также группу менее консервативных факторов — Imp2 и Imp4/Imp5.

Инфекционные заболевания

13. В Science опубликована подробная генетическая карта Plasmodium knowlesi — одного из видов плазмодиев, вызывающих малярию. Авторы идентифицировали 2037 генов, необходимых для жизнеспособности плазмодия. Полученные данные сравнили с информацией по другим видам и выявили 691 ортологичный ген, в том числе 329 генов, критически важных для жизнеспособности всех видов. Авторы также идентифицировали гены, связанные с чувствительностью к противомалярийным препаратам. Подобные исследования на представителях рода Plasmodium, включающие сравнительный анализ между видами, могут способствовать разработке вакцин и методов лечения малярии.

14. Исследование в Science Translational Medicine показало, что инфекция Pseudomonas aeruginosa повышает риск отторжения трансплантата легких, связанного с активностью антител. В опытах на мышах выяснилось, что патоген заражает ассоциированные с бронхами лимфоузлы и вызывает гибель особого типа Т-клеток, ответственных за подавление отторжения трансплантата. Авторы идентифицировали сигнальный путь, запускающий реакцию отторжения, а также показали, что удаление участвующего в нем рецептора CXCR3 на поверхности B-клеток или его блокада препятствовали отторжению. Работа показала роль бактериальных инфекций в отторжении трансплантата легких, а также потенциальные подходы к терапии пациентов с высоким риском инфекции P. aeruginosa после трансплантации.

Биология человека

15. Исследование, опубликованное в Science, показало, что адреномедуллин играет ключевую роль в развитии резистентности к инсулину при диабете 2 типа, связанном с ожирением.

Адреномедуллин, концентрация которого в плазме повышена у людей и мышей с ожирением, ингибирует инсулиновый сигналинг через воздействие на рецепторы инсулина. У мышей с ожирением без рецептора адреномедуллина не развивалась резистентность к инсулину, в то время как введение адреномедуллина мышам с нормальным весом имитировало симптомы ожирения.

16. Анализ протеома и транскриптома более 420 тысяч человек (из них более 54 тысяч с сердечной недостаточностью) помог выявить потенциальные терапевтические мишени, в том числе 70 мишеней для сердечной недостаточности с уменьшенной фракцией выброса и 10 — для болезни с сохранением фракции выброса. Из них 58 ранее не были описаны. Примечательно, что два набора мишеней не пересекались, что указывает на необходимость разработки терапий, специфичных к типу заболевания.