Обзор научной периодики за 27 мая — 2 июня 2019 года

Завершение второй фазы проекта «Микробиом человека», связь бактерий кишечника с расстройствами аутистического спектра, разница между остеоартритом и ревматоидным артритом на клеточном уровне, перенос сроков по организации свободного доступа к научным публикациям и многое другое.

Художник:
Саша Кук

Микробиом

1. Вторая фаза 10-летнего проекта «Микробиом человека», финансируемого NIH, завершилась серией исследований, посвященных роли микробиоты в воспалительных заболеваниях кишечника, возникновении диабета 2 типа, а также во время беременности и преждевременных родов. «Благодаря мощным мультиомным технологиям и клиническому анализу эти исследования обеспечивают наиболее полный анализ как хозяина, так и микробиоты на сегодняшний день, раскрывая важную информацию о сложном взаимодействии между этими партнерами и о том, как это меняется со временем», — пишет Nature в редакционном сообщении. За десять лет на исследования микробиома в США потрачено около $1 млрд., примерно пятая часть этих денег пошла на обеспечение «Микробиома человека», сообщает бывший координатор проекта Лита Проктор. Сам проект в первую очередь развивал технологии и новые инструменты для исследований микробиома, что послужило основой для множества работ по конкретным заболеваниям. Часть из них опубликованы в этом же номере Nature.

2. Бактерии, населяющие кишечник, вносят вклад в манифестацию расстройств аутистического спектра (РАС), — к такому выводу приводит эксперимент, результаты которого публикует журнал Cell. В эксперименте стерильным мышам трасплантировали микробиоту из фекалий людей, страдающих аутизмом. В результате мыши демонстрировали поведение с чертами РАС. Более того, в мозге мышей, колонизированных РАС-микробиотой, наблюдался альтернативный сплайсинг РАС-релевантных генов. Профили микробиома и метаболома мышей, несущих такую микробиоту, показывают, что специфические бактериальные таксоны и их метаболиты модулируют поведение через выработку нейроактивных веществ.

Технологии

3. Революционный метод выращивания гемопоэтических стволовых клеток (ГСК) вне организма предложила группа под руководством Хиромицу Накаучи (Стэнфордский университет и Университет Токио). До сих пор выращивать гемопоэтические клетки в значительных количествах пытались на средах, содержащих сывороточный альбумин. Однако такие среды содержат примеси, ингибирующие пролиферацию клеток, полагают авторы работы. Исследователи искали полимер на замену альбумину и нашли его — поливиниловый спирт, служащий основой для получения распространенных клеёв. В серии экспериментов на новой среде удалось наработать ГСК в количествах, превышающих исходные в 236–899 раз. Успешно прошла пересадка этих клеток мыши без предварительной иммуносупрессии.

Клеточная биология

4. Авторы статьи в Nature исследовали образцы синовиальной оболочки (внутреннего слоя суставной капсулы) людей, страдающих артритом, и обнаружили две популяции фибробластов с различными профилями экспрессии генов, находящихся в разных слоях оболочки. Одна популяция экспрессирует белок FAPα и ассоциирована с разрушением кости и хряща. Другая экспрессирует белки FAPα и Thy-1 и связана с развитием воспаления. Пациенты с ревматоидным артритом имели более обширную популяцию фибробластов второго типа, чем пациенты с остеоартритом (форма артрита, при котором повреждения сустава не сопровождаются воспалением). По мнению авторов, таргетное воздействие на фибробласты второго типа может снизить воспаление.

Диагностика

5. Новый метод жидкостной биопсии — идентификации фрагментов ДНК раковых клеток в крови — предложили авторы исследования, опубликованного в Nature. Новизна метода DELFI (DNA evaluation of fragments for early interception) в том, что определяется характер фрагментации внеклеточной ДНК. У здоровых людей этот показатель отражает нуклеосомную упаковку ДНК лимфоцитов, а у больных появляется фракция, происходящая из раковых клеток, — ДНК в них упакована иначе, следовательно, изменены и паттерны фрагментации. Исследование методом DELFI образцов крови 208 пациентов с различными стадиями колоректального рака, рака молочной железы, легких, яичников, поджелудочной железы, желудка или желчных протоков выявило заболевание у 73%, и только в 4 из 215 образцах здоровых людей метод ошибочно идентифицировал рак. Ткань, из которой происходят раковые клетки, удалось установить с точностью 61–75%. Объединение DELFI с анализом мутаций во внеклеточной ДНК позволило обнаружить 91% больных.

6. FDA одобрило ПЦР-набор Therascreen PIK3CA RGQ компании Qiagen. Этот тест для сопутствующей диагностики выявляет у пациенток с прогрессирующим раком молочной железы 11 мутаций в гене PIK3CA. Наличие такой мутации означает возможность ответа на терапию алпелисибом (Piqray) от Novartis, этот препарат тоже недавно был одобрен FDA. Анализ можно проводить как в плазме крови, так и в образцах ткани.

7. Также на этой неделе получил одобрение FDA тест итальянской компании DiaSorin Molecular, используемый при диагностике менингита и энцефалита. Тест Simplexa VZV Direct, выявляет вирус варицелла-зостер в спинномозговой жидкости, требуемый объем образца — 50 мкл. «ПЦР на HSV1, HSV2 и VZV в спинномозговой жидкости — часть алгоритма диагностики энцефалита у взрослых, — комментирует руководитель по научной работе DiaSorin Мишель Табб. — Наш новый анализ VZV Direct вместе с нашим анализом на HSV1 и 2 позволит врачам своевременно получить ответы, необходимые для ведения пациента».

Онкология

8. Таргетная терапия радием-223 улучшает выживаемость у мужчин с метастатическим кастрационно-резистентным раком предстательной железы: препараты радия-223 разработаны специально для больных с метастазами в костях. Авторы работы, опубликованной в PLoS ONE, предположили, что клетки рака мимикрируют под остеобласты — клетки, конструирующие костное вещество, — это позволяет им выживать в микроокружении костной ткани, но в то же время именно остеомимикрия способствует накоплению радиоактивного изотопа в костях вблизи от очагов новообразования и повышению эффективности лучевой терапии. Чтобы проверить это предположение, они получали раковые клетки (циркулирующие в крови и образцы биопсии) у пациентов после терапии препаратами радия-223, чтобы определить клеточные фенотипы и исследовать геномы, и действительно обнаружили признаки мимикрии под остеобласты, а также ряд генетических изменений, которые, возможно, делают клетки устойчивыми к радиотерапии.

9. Статья в Nature Communications посвящена еще одному механизму выживания раковых клеток, связанному с теломерами. Клетки рака, негативные по теломеразе, наращивают свои теломеры по альтернативному пути (Alternative Lengthening of Telomeres, ALT). Это примерно 10% всех опухолей, они особенно часто развиваются у детей и тяжело поддаются лечению. Для поддержания альтернативного пути необходим постоянный репликативный стресс, однако чрезмерная активность ALT приводит к гибели клетки. Авторы статьи показали, что репликативный стресс в клетках ALT, в свою очередь, контролируется ферментом FANCM, который известен своим вкладом в развитии анемии Фанкони. Когда этот фермент нефункционален, теломеры становятся нестабильными, клетка перестает пролиферировать и быстро умирает. Поэтому подавление активности FANCM, даже временное, можно использовать для разработки новых стратегий лечения.

Эпидемиология

10. Сконструирован штамм грибка Metarhizium pingshaense, выделяющий инсектицид в гемолимфу малярийного комара. Проведенный в полуполевых условиях эксперимент показал, что применение трансгенного M. pingshaense сокращает популяцию комаров более чем на 90%. Подробнее на PCR.news.

Новые препараты

11. Дерево кратом (Mitragyna speciosa) произрастает в Юго-Восточной Азии, его листья давно применяются в традиционной медицине, в том числе как легкий наркотик, стимулирующее и обезболивающее средство. Его потребление растет в США и Европе, при этом он недостаточно исследован, эффективность и безопасность не доказаны. Ранее основным активным веществом листьев кратома считался алкалоид митрагинин, который взаимодействует с опиоидным рецептором, но с ним также взаимодействует другой алкалоид, 7-гидроксимитрагинин (7-ОН). Авторы статьи в ACS Central Science в экспериментах на клетках in vitro и животных показали, что за анальгезирующий эффект отвечает в основном 7-ОН. В листьях его гораздо меньше, чем митрагинина, однако клетки печени мыши и человека превращает митрагинин в 7-ОН, то есть действие препарата может зависеть от метаболизма пациента и от пути введения.

Эволюционная генетика

12. Все еще недостаточно изучены генетические основы онтогенеза и эволюционного развития внутреннего уха.  Статья в Molecular Biology and Evolution представляет результаты метаанализа доступных наборов данных по экспрессии генов этого уникального органа млекопитающих. Около 13%, или 165 из 1300 генов демонстрировали признаки положительного отбора (адаптивной эволюции). Авторы сосредоточились на двух генах — STRIP2 (Striatin Interacting Protein 2) и ABLIM2 (Actin Binding LIM-домен 2), получили с помощью CRISPR-Cas мышей с мутациями в этих генах и проверили их слух. У животных, дефектных по Strip2, была уменьшена амплитуда нервного ответа. По-видимому, этот белок играет какую-то роль в первом синапсе между внутренней волосковой клеткой и нервными волокнами. Таким образом, эволюционный подход в сочетании с современными методами анализа данных — полезный инструмент для выявления функционально значимых генов.

Журнальная политика

13. Запуск «плана S» — инициативы по переводу в свободный доступ научных публикаций — решено отложить на год, согласно пересмотренным правилам, опубликованным на сайте «коалиции S». Теперь работа по новым правилам должна начаться с 1 января 2021 года. Кроме того, коалиция пересмотрела и некоторые другие пункты плана. Основные положения остались неизменны, однако после многочисленных переговоров с издателями, грантодателями и учеными дорожная карта стала более реалистичной. Обзор нынешней конфигурации делает журнал Science. О возражениях издателей можно прочитать в нашем материале.

14. Ряд экспертов в наукометрии, а также представители издательств опубликовали небольшой текст в Nature с призывом пересмотреть оценку журналов только по импакт-фактору. Этот текст опубликован по результатам семинара, прошедшего в Лейденском университете. Исследователи и издатели предлагают отойти от оценки по одному параметру — цитируемости — и заменить его более комплексным индикатором.

Добавить в избранное

Комментарии

Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оставить комментарий

Вам будет интересно