РНК, регулирующая развитие эмбриона, и другие новости недели

Ядро, присваивающее себе фермент митохондрий, эффективный фотосинтез фитопланктона, древняя чума и многое другое — в воскресном обзоре.

Художник:
Наталья Дюкова

Онкология

1. В коже и в других органах возможно формирование T-клеток памяти. Шведские и датские ученые пришли к выводу, что тканерезидентные T-клетки памяти участвуют в иммунном ответе при онкозаболеваниях. В ходе исследования в эпидермальных CD8+CD103+CD49a+ T-клетках памяти была обнаружена повышенная экспрессия генов RUNX2 и RUNX3, кодирующих транскрипционные факторы и участвующих в регуляции дифференцировки клеток. Комбинированная активность RUNX2 и RUNX3 способствует дифференцировке высокотоксичных CD8+CD103+CD49a+ T-клеток и обеспечивает контроль за опухолевыми клетками. У пациентов с меланомой высокая транскрипция RUNX2 коррелировала с цитотоксичностью T-клеток памяти и лучшей выживаемостью пациентов. Предполагается, что полученные результаты можно будет использовать для оптимизации иммунотерапии.

2. До сих пор в литературе существовало мало данных о том, как лечить рецидивирующую/рефрактерную лимфому у беременных женщин. Ученые из разных стран провели ретроспективный анализ данных от 23 пациенток с рецидивирующей лимфомой. Медианный срок беременности на момент постановки диагноза составил 22 недели, 61% (14) пациенток отложили лечение на послеродовой период, а 22% (5) получали антенатальную терапию. Одна из них столкнулась с прогрессированием лимфомы, и ей назначили терапию ниволумабом. Общая выживаемость составила 83%, однако выживаемость без рецидива намного меньше — 24%. Из 15 женщин, находящихся под наблюдением врачей после родов, у 10 произошел рецидив, двое умерли. Авторы заключают, что различий в исходах беременности в зависимости от того, была ли проведена терапия или нет, не наблюдается. Решение о начале терапии должно приниматься взвешенно и обдуманно, учитывая уникальный случай каждой пациентки.

3. Не до конца известно, за счет чего CD4+ Т-клетки и CD4+ CAR-T-клетки (Т-клетки с химерным антигенным рецептором, подробнее можно прочитать здесь) подавляют прогрессирование опухоли. Авторы нового исследования, результаты которого опубликованы в Nature Cancer, с помощью интравитальной микроскопии костного мозга установили, что IFN-γ является ключевым фактором активации киллинга опухолевых клеток. На перфорин-зависимый киллинг приходится менее трети «убитых» опухолевых клеток. Учеными было показано, что CD4+ Т-клетки и CD4+ CAR-T-клетки формируют вокруг себя большие поля IFN-γ в микроокружении опухоли, запуская цитокин-индуцированный апоптоз на расстоянии. Авторы предполагают, что определение чувствительности опухоли к IFN-γ может помочь при выборе схемы иммунотерапии и повысить эффективность CD4+ CAR-T-клеточного лечения.

4. Рак желудка занимает четвертое место по количеству смертей от онкозаболеваний. Диагностика сильно осложнена, поэтому чаще всего болезнь выявляют поздно, что приводит к плохому прогнозу и ограничивает возможности лечения. Авторы нового исследования, опубликованного в Nature, попытались определить ранние молекулярные механизмы перехода нормальных клеток в раковые. Ученые смоделировали скрытую пренеоплазию (процесс, предшествующий развитию рака) с помощью органоидов клеток желудка с инактивированным TP53. Потеря TP53 вызвала прогрессирующую анеуплоидию с доминированием структурных вариантов, характерных для рака желудка, и прогрессированием злокачественных транскрипционных программ. При этом редкие субклональные линии получали лидирующие позиции в пуле клонов. В целом модель повторила геномные признаки гастроэзофагеального онкогенеза. Длительное наблюдение за эволюцией органоидов может предсказать начало развития онкогенеза и «подсветить» слабые места опухоли для быстрой диагностики заболевания.

Медицина

5. Ученые из США показали, как меняется микроглия при развитии болезни Альцгеймера (БА). Микроглия — резидентные клетки центральной нервной системы, развивающиеся из макрофагов. Ранее было установлено, что при БА глия утрачивает свои нейропротекторные функции. Авторы исследования, опубликованного в Nature Aging, секвенировали РНК из ядер клеток микроглии коры головного мозга 12 человек с БА и сопоставили с данными 10 контролей. В результате они описали несколько транскрипционных кластеров микроглии и обнаружили специфический для БА субкластер, экспрессирующий гомеостатические гены, связанные с активацией кальция и ответом на повреждение. Изменения экспрессии генов в клетках микроглии и формирование специфических кластеров дают дополнительное представление о патогенезе БА и позволяют выдвигать новые гипотезы.

6. Ученые из Австралии и Бразилии нашли ответ на вопрос: как пол влияет на развитие и исход токсоплазмоза глаз? Для этого они обследовали 139 женщин и 123 мужчины с подтвержденным токсоплазмозом. Первичное заболевание чаще наблюдалось у мужчин (24,4% против 12,9%), а вот вторично заражались чаще женщины (36% против 28,5%). У мужчин чаще проявлялось единичное поражение сетчатки (50,4% против 35,3%), в то время как у женщин чаще выявляли множественные очаги (54,7% против 39,8%). Токсоплазмозные поражения у женщин чаще концентрировались в центральной области сетчатки (56,1% против 39,8%). Хотя значительных отличий в исходе токсоплазмоза у мужчин и женщин нет, течение болезни отличается.

Молекулярная биология

7. Австралийские ученые исследовали клетки 16-клеточного эмбриона мыши, чтобы определить, какие клетки будут развиваться в плод, а какие — во внезародышевые органы. Ключевую роль в этом процессе играет РНК. На поздней 16-клеточной стадии скопления РНК разделяются на два полюса. В базальной области остаются более крупные скопления рРНК, которые транспортируются микротрубочками и лизосомами, в апикальной — мелкие скопления, которые могут содержать мРНК и тРНК, ответственные за трансляцию. Предполагается, что способность апикальной области к трансляции необходима для быстрого изменения экспрессии генов и дифференцировки трофэктодермы — предшественницы внезародышевых органов. Управление судьбой клеток можно использовать для создания новых методов лечения, поэтому так важно установить природные механизмы регуляции.

8. Международная группа ученых раскрыла, как происходит устранение повреждений ДНК и ее восстановление. Под действием на культуры клеток цитотоксического препарата, повреждающего ДНК, в их ядрах накапливаются активные формы кислорода. Удивителен тот факт, что при этом ядро рекрутирует антиоксидантный фермент — пероксиредоксин 1 — из митохондрий для связывания АФК. Ранее считалось, что ядро метаболически неактивно. Недостаток пероксиредоксина 1 снижает уровень аспартата, который необходим для синтеза пуриновых оснований de novo. Авторы заключают, что раковые опухоли могут быть устойчивы к препаратам из-за отсутствия кислородного этапа клеточного дыхания, поэтому важно подбирать терапию, увеличивающую генерацию АФК и ингибирующую синтез нуклеотидов, предотвращая восстановление ДНК.

9. Международная группа ученых определила биохимический механизм, способствующий эффективному фотосинтезу фитопланктона. Известно, что хлоропласты диатомовых водорослей и некоторых других планктонных водорослей окружены дополнительной мембраной, которая появилась в результате эндосимбиогенеза предков красных водорослей с гетеротрофными эукариотами. Ученые выяснили, что Н+-АТФаза V-типа (VHA), локализованная вокруг хлоропласта, снижает pH пространства между мембраной хлоропласта и вторичной мембраной. Кислая среда способствует дегидратации растворенного неорганического углерода, превращая его в CO2 и тем самым увеличивая эффективность фотосинтеза. Было подсчитано, что на этот процесс приходится 7–25% от общей фиксации углерода океаническими растениями или 3,5–13,5 гигатонн углерода в год. Авторы представили потрясающий пример эволюционного симбиоза, который определил траекторию развития жизни на планете.

Древняя ДНК

10. Европейские ученые обнаружили бактерию Yersinia pestis, вызывающую чуму, в останках трех человек, живших 4 тысячи лет назад. (Подробнее — на PCR.NEWS) Они выделили ДНК из зубной пульпы и проверили на наличие бактериальной ДНК. Y. pestis была обнаружена у двух детей 10–12 лет и 30–45-летней женщины. Останки находили как на севере, так и на юге Британии. При дальнейшем анализе выяснилось, что обнаруженная Y. pestis принадлежит к линии позднего неолита и бронзового века (LNBA), которая была распространена у населения евразийских степей. Выделенная Y. pestis отличается от обнаруженных вариантов 3800-летней давности: у нее отсутствует ген, необходимый для передачи инфекции через блох. Полученные результаты говорят о том, что чума была распространена на территории Британии еще 4000 лет назад.

Генетика

11. Известно, что определение простатспецифического антигена (ПСА) при подозрении на рак предстательной железы может приводить к ложноположительным результатам. Американские ученые проанализировали геномы 95 768 мужчин без рака простаты и выявили 128 ассоциаций с ПСА. На основании полученных данных они разработали полигенный индекс простатспецифического антигена. Авторы утверждают, что использование ПСА с поправкой на полигенный индекс у мужчин европейского происхождения на 31% снизит количество отрицательных биопсий.

12. Международная группа ученых провела полногеномный поиск ассоциаций (GWAS), чтобы выявить генетические факторы риска спонтанного расслоения коронарных артерий (СРКА), приводящего к инфаркту миокарда. Они проанализировали геномы 1917 пациентов и 9292 здоровых людей и обнаружили 16 локусов риска, 11 из которых были новыми для СРКА. Больше всего СРКА-ассоциированных локусов было найдено в гладкомышечном слое и фибробластах сосудов. Новый описанный локус вблизи гена тромбопластина (фактор свертывания крови III) может оказывать влияние на процессы свертывания крови, тем самым повышая риск СРКА. Также были обнаружены значимые ассоциации между генетически обусловленной гипертонией и повышенным риском СРКА. Авторы отмечают, что некоторые гены риска СРКА являются общими с генами риска атеросклероза коронарных артерий (АКА), но их эффекты противоположные. Иными словами, предполагается, что пациенты со СРКА «защищены» от развития АКА. Ученые уверены, что полученные знания о патофизиологии СРКА станут основой для новых методов лечения и профилактики.

13. Ученые из Массачусетской больницы тоже провели полногеномный поиск ассоциаций, связанных с преэклампсией и гестационной гипертенизией (ГГ). Преэклампсия характеризуется повышенным артериальным давлением (АД) и наличием белка в моче у беременных женщин, а гестационная гипертензия — стойким повышением АД у беременных. Эти осложнения занимают лидирующее место в числе причин материнской и младенческой смертности. Авторы сопоставили геномы 20 064 женщин с преэклампсией с геномами 703 117 здоровых женщин и геномы 11 027 пациенток с ГГ с геномами 412 788 здоровых контролей. Было выявлено 18 локусов, 12 новых. Найденные локусы участвуют в сигналинге натрийуретического пептида, развитии трофобласта, ангиогенезе, фильтрации крови в капсуле почечного клубочка. Выведенный индекс полигенного риска может предсказывать развитие преэклампсии/эклампсии и гестационной гипертензии.

Добавить в избранное