Определение качества эмбрионов по среде для роста и другие новости недели

Бактериальные инфекции

1. Pseudomonas aeruginosa и Staphylococcus aureus часто вызывают коинфекции и давно используются как модельные организмы для изучения полимикробных взаимодействий. P. aeruginosa секретирует вещество HQNO, которое в высоких концентрациях препятствует росту S. aureus. Золотистый стафилококк вырабатывает стафилоксантин, который способствует устойчивости к окислительному стрессу и уничтожению, опосредованному нейтрофилами. В журнале PNAS было показано, что сублетальная концентрация HQNO увеличивает выработку стафилоксантина стафилококком и обеспечивает межвидовую защиту от нейтрофил-опосредованного уничтожения. В то же время P. aeruginosa способна создавать среду с низким содержанием HQNO для совместимости ниш со S. aureus, что приводит к увеличению бактериальной нагрузки во время коинфекций in vivo. Различные концентрации HQNO могут отвечать за контроль между кооперативным и конкурентным взаимодействием между бактериями.

2. Обращение вспять эволюционных изменений, приводящих к приобретению бактериями антибиотикорезистентности — желанный исход для эволюционных биологов. Однако спонтанные мутации, ведущие к обратной эволюции — редкое явление. Альтернативой могло бы быть приобретение предковых аллелей в ходе горизонтального переноса генов. Helicobacter pylori имеет хорошую способность к трансформации в лабораторных условиях, поэтому в работе, опубликованной в Nature Ecology & Evolution, авторы проверили обратимость устойчивости к антибиотикам у двух изолятов этого микроорганизма. Бактерии культивировали в питательной среде без антибиотиков в течение 200 поколений. Каждые 15 поколений добавляли ДНК, экстрагированную из чувствительного к антибиотикам донорского штамма. Оказалось, что горизонтальный перенос генов действительно обеспечивает обратную эволюцию аллелей антибиотикорезистентности. При этом предсказуемость обратной эволюции зависит от скорости трансформации, которая особенно велика у H. pylori

3. Единственная форма фарингита, требующая применения антибиотиков — стрептококковая ангина. Экспресс-тест на стрептококк группы А дает результат за 2–9 минут, но имеет низкую чувствительность. Это приводит к задержке назначения антибиотиков тем, кто получил ложноотрицательный результат. Исследователи из США оптимизировали протокол количественной ПЦР для обнаружения стрептококка группы А за 22–26 минут. Чувствительность и специфичность теста составляют 100% по сравнению с бакпосевом, который является «золотым стандартом». Усовершенствованный протокол может стать основой для создания быстрых и точных тестов на другие инфекции.

4. До сих пор неясно, какой эффект оказывает использование антибиотиков на распространение штаммов со множественной лекарственной устойчивостью. В журнале The Lancet авторы проанализировали, как суточные дозы основных классов антибиотиков связаны с распространенностью штаммов и их лекарственной устойчивостью. Для этого они секвенировали все доступные изоляты инфекций кровотока E. coli, полученные от Британского общества антимикробной химиотерапии с 2012 по 2017 год. Они объединили их с опубликованными данными из Великобритании (за 2001–2011 гг.) и Норвегии (за 2002–2017 гг.). Эти данные проанализировали с учетом использования основных классов антибиотиков в это время. Оценивали суточные дозы для β-лактамов, тетрациклинов, макролидов, сульфонамидов, хинолонов и непенициллиновых β-лактамов. По данным обеих стран, профили резистентности успешных клонов сильно варьируют, так что связь резистентности с использованием антибиотиков нужно интерпретировать с осторожностью. Также частота использования непенициллиновых β-лактамов не определяет, а только модифицирует распространенность штаммов E. coli, несущих β-лактамазы.

5. В работе, опубликованной в журнале Immunity, авторы исследовали иммунные профили и карты доступности хроматина 323 людей до и через 90 дней после вакцинации БЦЖ. Реакция иммунной системы на вакцину различалась у участников исследования. Большую часть отличий объясняли генетические факторы, а не хроматиновые профили. Однако эти генетические факторы частично действовали через различия в эпигенетическом состоянии клеток, более того, на хроматиновые профили действовали факторы окружающей среды. Авторы связывают силу иммунного ответа с генотипами, сезонностью, индивидуальными различиями в числе иммунных клеток и их способностью вырабатывать цитокины. Вакцина БЦЖ усиливает регуляцию связанных с иммунитетом генов и работу иммунитета, особенно у людей с низкой его активностью, однако почти не действует на людей с более «бдительным» иммунным профилем до вакцинации.

6. Авторы исследования, опубликованного в AJIC, отобрали 400 смывов с больничных поверхностей, к которым наиболее часто прикасаются, для бактериологического анализа. Эти поверхности включали манекенов для отработки навыков, передвижные рабочие станции, столы в кабинетах врачей, кровати, клавиатуры на постах медсестер. Несмотря на соблюдение протоколов дезинфекции, было выделено 60 патогенов, в том числе 18 хорошо известных и семь важных для здравоохранения. Авторы идентифицировали 29 патогенов из 60, в том числе бактерии рода Enterococcus, Staphylococcus aureus, Streptococcus, Escherichia coli, Klebsiella aerogenes и другие. Источниками клинических изолятов были в основном моча и кровь.

Матричные РНК

7. Снижение уровня белка α-синуклеина является одной из стратегий для модификации течения болезни Паркинсона. α-синуклеин — белок с неупорядоченной структурой, в нем отсутствуют типичные карманы связывания малых молекул. Исследователи разработали молекулу, которая избирательно связывается с мРНК α-синуклеина. Затем они превратили ее в деградатор РНК — создали химеру, таргетирующую рибонуклеазу. Новую молекулу назвали Syn-RiboTAC. Ее применение дозозависимо ингибировало трансляцию α-синуклеина и нормализовало уровни 50% аномально экспрессированных генов в дофаминергических нейронах, полученных из клеток пациентов с болезнью Паркинсона.

8. В работе, опубликованной в Science Translational Medicine, авторы упаковали человеческую мРНК аргининсукцинатлиазы в липидные наночастицы и проверили эффективность мРНК-терапии на мышиной модели ацидурии. Препарат улучшил метаболизм глутатиона и мочевины и облегчил симптомы заболевания печени. Однократное введение мРНК-препарата скорректировало уреагенез у мышей на семь дней. Концентрации метаболитов (аммиака, аргинино-янтарной кислоты и цитруллина) были сравнимы с физиологическими концентрациями у мышей дикого типа. Активность аргининсукцинатлиазы в печени также восстановилась до физиологического уровня через 24 часа, но начала снижаться к седьмому дню. мРНК-терапия новорожденных мышей с дефицитом фермента нормализовала их фенотип.

Фертильность

9. Авторы статьи, опубликованной в Cell Genomics, разработали неинвазивный метод оценки экспрессии генов в эмбрионах человека до имплантации. Это стало возможно при исследовании внеклеточной РНК в среде для культивирования эмбрионов. В среде обычно содержится от 1 до 6 эмбрионов, объем среды мал (20–40 мкл), поэтому авторы использовали технологию секвенирования с малым входным объемом пробы. Авторы получили атласы внеклеточных транскриптомов в различные моменты времени, которые соответствуют пяти стадиям эмбрионального развития: ооцит, зигота, 8-клеточная стадия, морула и бластоциста. В результате исследователи идентифицировали 23 гена во внеклеточной РНК, связанных с остановкой развития эмбрионов. Эти гены относятся к сигнальному пути BMP или являются негативными регуляторами клеточного цикла. Эмбрионы с задержкой в развитии выделяют меньшее количество РНК в среду, но при этом в среде наблюдается более высокий уровень РНК специфических генов. Авторы создали модель, которая позволяет прогнозировать качество эмбрионов на основе уровня внеклеточной РНК. В перспективе модель можно использовать в дополнение к морфологической оценке качества эмбрионов.

Подробнее — на PCR.NEWS.

10. Немецкие исследователи выяснили, что неспособность к гиперактивации из-за нарушения в кальциевом катионном канале сперматозоида (CatSper) — одна из причин необъяснимого мужского бесплодия. CatSper не участвует в сперматогенезе человека, но необходим для запуска гиперактивации, или мощного движения жгутиком. Гиперактивация увеличивает скорость движения сперматозоида и важна для проникновения сперматозоида в оболочку яйцеклетки при оплодотворении. У 8% из 2286 мужчин функция CatSper была нарушена. Некоторые из них испытали неудачные попытки ЭКО, где сперматозоиды не смогли проникнуть в пеллюцидную зону яйцеклетки самостоятельно. Однако процедура ИКСИ, которая заключается в доставке сперматозоида внутрь яйцеклетки, оказалась успешной. Дисфункция CatSper вызывает неспособность к оплодотворению как in vivo, так и in vitro. Предполагаемая распространенность дефектной функции CatSper из-за гомозиготной делеции равна 0,01% (1 из 10 000 мужчин).

Онкология

11. Авторы работы, опубликованной в Nature Communications, разработали селективный ингибитор лизинметилтрансферазы 9 (KMT9), которая считается потенциальной терапевтической мишенью при раке простаты. Он ингибирует гены-мишени, участвующие в регуляции клеточного цикла, что ведет к подавлению роста опухолевых клеток простаты. Найденная молекула остановила пролиферацию клеток кастрационно-резистентного рака простаты и рака, устойчивого к энзалутамиду. Это делает найденный ингибитор KMT9 кандидатом для клинических испытаний.

12. Ингибиторы тирозинкиназы ROS1 предыдущего поколения одобрены для лечения ROS1-положительного немелкоклеточного рака легких, однако они не преодолевают гематоэнцефалический барьер, что важно при метастазах в мозг. Также продолжительность их приема ограничена из-за развивающейся устойчивости. Препарат нового поколения репотректиниб не обладает этими недостатками. Он находится на стадии 1–2 клинических исследований. Результаты, опубликованные в NEJM, показали, что у 79% пациентов (56 из 71) был подтвержден положительный ответ на лечение по шкале RECIST. Эти участники ранее не принимали ингибиторы тирозинкиназы. Медиана выживаемости без прогрессирования составила 35,7 месяцев. Ответ на репотректиниб снизился до 38% у участников, которые ранее принимали другие препараты этой группы.

13. Американские исследователи проанализировали результаты секвенирования РНК 887 проб детей с острым миелоидным лейкозом. Они обнаружили 23 молекулярных кластера, которые охватывают 91,4% пациентов. Эти молекулярные кластеры имеют уникальный профиль экспрессии и паттерны мутаций. При этом 12 из них не классифицированы ВОЗ, как связанные с гематологическими заболеваниями. Найдена связь новых молекулярных категорий с клиническими исходами, что позволяет проводить оценку риска заболевания. Исследователи предлагают создать собственную структуру педиатрического острого миелоидного лейкоза, которая лучше отражала бы его молекулярную основу.

Новости компаний

14. Компания Predicine объявила о сотрудничестве с Janssen Pharmaceuticals для разработки метода выявления пациентов с раком мочевого пузыря, которым может помочь таргетная терапия, по образцу мочи. Разработка компании Predicine — PredicineCARE — основана на секвенировании нового поколения и используется для выявления SNV, инделов, слияний и CNV в генах, связанных с раком, во внеклеточной ДНК, содержащейся в моче.