Вакцинация зубной нитью и другие новости недели

Диагностический ИИ

1. Миалгический энцефаломиелит (МЭ), или синдром хронической усталости — тяжелое системное заболевание, при котором человеку трудно выполнять повседневные задачи из-за постоянной усталости и которое сложно диагностировать. Ученые из США с помощью искусственного интеллекта (BioMapAI) проанализировали данные 249 человек и обнаружили, что МЭ связан с нарушениями взаимодействия микробиома, иммунной системы и метаболизма. ИИ с точностью до 90% отличал пациентов с МЭ от здоровых, выявляя снижение уровня бутирата, дисбаланс триптофана и воспалительные реакции в иммунных клетках. Эти нарушения у больных усугубляются с течением времени. Результаты, опубликованные в Nature Medicine, не только открывают путь к персонализированной диагностике и лечению МЭ, но и могут быть полезны для изучения постковидного синдрома.

Механизмы памяти

2. Репрезентативный дрейф — явление, при котором одна и та же задача или информация, (например фотография, мелодия, знакомый маршрут) при повторении вызывает реакцию разных нейронов, а не одних и тех же. Авторы статьи в Nature увидели в опытах на мышах, что даже при многократном прохождении того же самого маршрута активируются разные нейроны гиппокампа, отвечающие за пространственную память. Это позволяет предположить, что воспоминания не закреплены в конкретных нейронах, а динамично перераспределяются между ними. Наиболее возбудимые клетки сохраняют память устойчивее, что может объяснять возрастное ухудшение памяти из-за снижения нейронной возбудимости. Возможно, репрезентативный дрейф помогает мозгу различать одинаковые события, происходящие в разное время. Эксперименты в виртуальной реальности с мышами, где исключались любые вариации внешних стимулов, подтвердили: репрезентативный дрейф сохраняется даже в идеально воспроизводимых условиях.

Геномика ожирения

3. Авторы статьи в Nature Medicine разработали новый полигенный индекс (PGS) риска развития ожирения у человека, более точный, чем существующие, и применимый уже с детского возраста. Исследование основано на генетических данных 5,1 млн человек различного происхождения (4,6% — африканского, 14,4% — американского, 8,4% — восточноазиатского, 71,1% — европейского и 1,5% — южноазиатского). Дети с высокими PGS быстрее набирали вес уже с 2,5 лет. Сочетание PGS и ИМТ раннего возраста лучше всего прогнозировало ИМТ в 18 лет. Взрослые люди с высокими PGS чаще имели лишний вес. В испытаниях по изменению образа жизни с целью похудения они теряли больше веса в первый год, но и были более склонны к повторному набору веса. Таким образом, расчет PGS в раннем возрасте может помочь выявить детей с повышенным риском ожирения для своевременной профилактики и коррекции массы тела. 

Подробнее на PCR.NEWS.

Сахарный диабет

4. Ученые из США обнаружили, что воздействие пер- и полифторалкильных соединений (ПФАС) — синтетических химикатов, используемых в антипригарной посуде, непромокаемой одежде и мебели, — может увеличивать риск развития диабета 2 типа. Исследование, опубликованное в eBioMedicine, проанализировало данные 180 пациентов с диабетом и 180 здоровых людей. Выяснилось, что повышение уровня ПФАС в крови связано с 31%-ным ростом риска диабета. Исследователи предполагают, что эти вещества нарушают метаболизм аминокислот и лекарственных препаратов, влияя на регуляцию сахара в крови. 

Подробнее на PCR.NEWS.

5. Есть и хорошие новости о диабете: октадеканейропептид (ODN), синтезируемый глиальными клетками заднего мозга, снижает аппетит и улучшает метаболизм глюкозы, при этом не вызывая тошноты или рвоты. Исследования на животных показали, что ODN и его укороченная версия TDN способствуют снижению веса, повышают чувствительность к инсулину и не влияют на температуру тела, физическую активность или сердцебиение. Оказалось, что если блокировать ODN-сигнализацию, это ослабляет действие препаратов агонистов GLP-1R. Таким образом, ODN может работать самостоятельно, а может усиливать эффект уже выпущенных противодиабетических препаратов.

Рацион неандертальцев

6. Ранее считалось, что Homo neanderthalensis ели почти исключительно мясо, из-за аномально высокого содержания изотопа азота δ¹⁵N в их костях — выше, чем у львов и гиен. (У азота есть два стабильных изотопа, δ¹⁵N и δ14N, но более легкий изотоп быстрее исчезает из организма, поэтому повышенный уровень δ¹⁵N говорит о питании другими животными.) Но эта гипотеза вызывает много вопросов — прежде всего, этот показатель у неандертальцев слишком высок даже для хищника. Авторы статьи в Science Advances предложили другое объяснение: неандертальцы могли поедать личинок мух в портящемся мясе. Этнографы описывают такое поведение у многих народов Земли, причем богатые белком личинки могут считаться деликатесом. Опарыши, которые питаются разлагающейся мышечной тканью, имеют удивительно высокое содержание δ¹⁵N (до 43,2‰). Неандертальцы, запасавшие добычу на долгий срок, могли есть личинок, особенно в периоды нехватки пищи. Это важный и ранее не учитывающийся фактор в диете древних людей.

Новые антитела

7. Современные стратегии подготовки к трансплантации гемопоэтических стволовых клеток — химиотерапия, облучение — токсичны и вызывают обширные повреждения тканей, особенно у пациентов с нарушениями репарации ДНК, например при анемии Фанкони. Ученые из Стэнфордского университета вместе с коллегами сообщают о новом методе подготовки к пересадке стволовых клеток. В ходе фазы 1 клинических исследований три ребенка с анемией Фанкони получили антитело против белка CD117 (бриквилимаб), которое уничтожает собственные кроветворные клетки пациента без побочных эффектов. Затем была выполнена трансплантация. Донорские клетки прижились у всех детей. Хромосомные поломки в лимфоцитах периферической крови исчезли. Спустя два года наблюдений в костном мозге пациентов содержалось 99–100% донорских клеток. В будущем метод могут применить и при других генетических заболеваниях, таких как анемия Даймонда–Блэкфена, а также для пожилых или ослабленных онкопациентов. Сейчас идет фаза 2 КИ. 

Подробнее на PCR.NEWS.

8. Нейродегенеративные и психиатрические заболевания практически не поддаются иммунотерапии, поскольку антитела не проходят через гематоэнцефалический барьер. Команда исследователей из Франции и Канады разработала преодолевающее ГЭБ наноантитело на основе тяжелых цепей антител лам. Оно бивалентное (имеет два участка связывания), бипаратопное (участки связывания распознают разные эпитопы) и состоит из двух нанотел: одно связывается с метаботропным глутаматным рецептором 2 (mGluR2), а второе усиливает его активность. Это наноантитело способно проходить через ГЭБ при внутривенном и внутримышечном введении и воздействовать на рецепторы мозга. В испытаниях на мышах однократная инъекция устраняла когнитивные нарушения, характерные для шизофрении. Эффект сохранялся в течение недели. Это открытие может стать прорывом в лечении не только шизофрении, но и других неврологических и психических заболеваний, при которых традиционные антитела неэффективны из-за плохого проникновения в мозг.

Болезнь Альцгеймера

9. Ученые из США обнаружили, что комбинация двух противоопухолевых препаратов — летрозола и иринотекана — может обратить вспять симптомы болезни Альцгеймера (БА). Исследователи сравнивали изменения экспрессии генов в нейронах и глиальных клетках при БА и сопоставляли их с эффектами 1300 существующих лекарств. Анализ медицинских данных 1,4 миллиона пациентов показал, что прием противоопухолевых препаратов снижал риск развития деменции. В экспериментах на мышах комбинация препаратов улучшила память, уменьшила скопление токсичных белков и остановила дегенерацию мозга. Следующий шаг — клинические испытания на людях. Если их эффективность летрозола и иринотекана подтвердится, это станет первым случаем успешного применения препаратов от рака для лечения болезни Альцгеймера.

Вакцины

10. Авторы статьи в Nature Biomedical Engineering предлагают инновационный метод вакцинации с помощью специальной зубной нити, которая доставляет вакцинные компоненты (белки, инактивированные вирусы, наночастицы и мРНК) через десневую борозду. Эксперименты на мышах показали мощный системный иммунный ответ после вакцинации с выработкой антител и Т-клеток, обеспечивающий 100%-ную защиту от летальной дозы вируса гриппа. По эффективности новый метод превзошел подъязычную вакцинацию и оказался сопоставим с назальными спреями. Тесты с участием 27 добровольцев подтвердили клиническую перспективность технологии — около 60% флуоресцентного красителя успешно проникало в десневые карманы. Согласно результатам опросов, большинство участников предпочли бы этот способ вместо традиционных инъекций. Однако ученые отмечают, что необходимо подтвердить жизнеспособность подхода в клинических испытаниях, особенно для людей с заболеваниями десен.

11. Вирус Нипах, переносимый летучими мышами семейства крылановых, вызывает энцефалит и респираторные заболевания у людей, с летальностью до 70%. В 1990-е годы он стал причиной значительных экономических потерь в Малайзии из-за передачи людям от свиней. Международный коллектив ученых под руководством сотрудников Института Пирбрайта (Великобритания) протестировал на свиньях три экспериментальные вакцины против вируса Нипах. Адъювантная вакцина на основе растворимого G-белка вируса (sG) вызвала самый сильный гуморальный имунный ответ. Адъювантная вакцина на основе стабилизированного F-белка (mcsF) лучше всего подавляла слияние клеток. Аденовирусный вектор (аналогичный тому, что использовался в вакцине от COVID-19 Oxford/AstraZeneca) стимулировал Т-клеточный иммунитет. Несмотря на различия в иммуногенности, все три вакцины обеспечили высокую защиту от вируса. Последующие испытания подтвердили долгосрочный иммунный ответ, в том числе в полевых условиях в Бангладеше.

Подробнее на PCR.NEWS.

Онкология

12. Китайские исследователи получили длинноцепочечный полисахарид EPS3.9, который выделяет в окружающую среду глубоководная бактерия Spongiibacter nanhainus. Это вещество, состоящее из маннозы и глюкозы, способно запускать пироптоз — воспалительную форму гибели раковых клеток. Эксперименты на культуре клеток острого миелоидного лейкоза человека (THP-1) показали, что EPS3.9 связывается с мембранными фосфолипидами и активирует пироптоз через NLRP3-инфламмасому. У мышей с раком печени это вещество подавляло рост опухоли и усиливало противоопухолевый иммунный ответ. На основе экзополисахаридов морских бактерий могут быть разработаны новые противоопухолевые препараты, считают авторы работы.

13. Одна из главных проблем CAR T-терапии — быстрое истощение модифицированных клеток, которые должны бороться с болезнью. Ученые из США обнаружили, что CAR T и CAR NK-клетки производят лиганд рецептора FAS, взаимодействие которых приводит к апоптозу. Это открытие объясняет, почему терапия с химерными антигенными рецепторами часто теряет эффективность. Авторы статьи в Nature Cancer создали ложный рецептор FAS-DNR, который блокирует взаимодействие FAS-рецептора и FAS-лиганда. Клетки с таким рецептором живут дольше и лучше борются с опухолями. Этот результат может улучшить терапию многих видов рака, включая «универсальные» CAR NK клетки и персонализированные CAR T-клетки.

Постковидный синдром

14. Исследование на макаках, опубликованное в PLoS Pathogens, показало, что SARS-CoV-2 вызывает стойкие физиологические изменения, зависящие от исходного метаболического статуса инфицированной особи. У животных с ожирением наблюдались более выраженное поражение легких и длительная потеря веса, у худых — значительное ухудшение метаболических показателей, включая снижение соотношения адипонектина к лептину до уровней, характерных для ожирения. При этом уровни вирусной РНК, антител и цитокинов в крови между группами не различались. Интересно, что у 100% инфицированных макак сохранялись патологические изменения даже через полгода после легкого течения. Эти данные говорят о том, что распространенность постковидного синдрома у людей может быть значительно выше, чем показывают клинические наблюдения.