Воскресное чтение. Обзор научной периодики за 1-7 июля

Как убить синегнойную палочку, поставить на место антипрививочников и вернуть подвижность парализованным рукам; откуда приплыли в Ашкелон филистимляне, отчего стареет мозг и почему люди не хотят есть мясо, выращенное в биореакторе.

Художник:
Саша Кук

Микробиология

1. Китайские исследователи опубликовали в Nature работу, в которой намечают пути для создания принципиально новых антибиотиков против синегнойной палочки Pseudomonas aeruginosa. В 2017 году ВОЗ классифицировала этот патоген как один из приоритетных. Синегнойная палочка устойчива к таким антибиотикам, как ампициллин, амоксициллин и ванкомицин. Ученые из Городского университета Гонконга предлагают новые мишени для лекарственного воздействия на синегнойную палочку: факторы транскрипции, белки сигнальных путей, участвующие в максимально большом количестве связей. Они создали карту сети генной регуляции синегнойной палочки (PAGnet), которая позволила выявить основные регуляторы, задействованные в путях чувства кворума и работе секреторных систем, — потенциальные мишени для антибиотиков. Авторы также представляют онлайн-платформу и архив данных с компилированным программным кодом, чтобы облегчить другим группам исследования генной регуляции патогена.

2. Статья бельгийских ученых в Nature Medicine — о «хороших» бактериях. Эта группа исследователей еще в 2007 году показала, что кишечная бактерия Akkermansia muciniphila смягчает развитие ожирения и диабета второго типа у мышей, а в 2017 году также на мышах было показано, что употребление пастеризованной формы этой бактерии влияет и на факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний: гиперхолестеринемию, накопление жиров, инсулинорезистентность. Теперь исследователи перешли к клиническим испытаниям с участием людей. Добровольцев с избыточным весом или ожирением, у которых отмечалась предрасположенность к диабету второго типа (инсулинорезистентность) или к сердечно-сосудистым заболеваниям, разделили на три группы. В качестве пищевой добавки эти группы получали плацебо, живых или пастеризованных бактерии на протяжении трех месяцев. Эффект подтвердился и на людях: в группе, получавшей пастеризованных бактерий, по сравнению с группой плацебо улучшилась чувствительность к инсулину, снизилось содержание холестерина в крови, уменьшился вес в среднем на 2,3 кг; через три месяца приема в крови снизились уровни маркеров дисфункции печени и воспаления. К 2021 году авторы планируют провести дополнительные исследования и вывести на рынок новую пищевую добавку; они уже подали заявки на патенты.

3. Ученые из США и Индии исследовали причины устойчивости кишечной палочки E.coli к антибиотику фторхинолону. Они сфокусировались на резистентном штамме ST1193, вовлеченном в пандемические уропатогенные инфекции, и сравнили 61 000 геномов изолятов E.coli из базы данных Enterobase. Выяснилось, что 14800 изолятов имеют мутации в регионе, определяющем устойчивость к хинолону (quinolone resistance-determining region, QRDR), в том числе характерные мутации в генах ферментов гиразы (gyrA) и топоизомеразы IV (parC). Исследователи предполагают, что хотя мутации устойчивости к фторхинолону сходны у разных штаммов, к антибитикорезистентности ST1193, скорее всего, привела не ступенчатая эволюция, а перенос обширного участка генома от филогенетически далекого штамма.

Вакцинация

4. Эксперты призывают активнее бороться с ложной информацией о прививках, распространяемой противниками вакцинации. Так называемое Зальцбургское заявление о принятии вакцинации опубликовано в Journal of Health Communication; его авторы — ведущие исследователи в области общественного здравоохранения. Они описывают более эффективную по сравнению с нынешней стратегию распространения информации о прививках, рекомендуют, в частности, крупным поисковым системам и социальным сетям фильтровать ложные, непроверенные или опровергнутые утверждения о вакцинах, так же, как это делается для непристойных или связанных с насилием сообщений. Авторы предлагают не просто говорить о пользе прививок, но и давать научные обоснования из хороших источников. Правительства, юристов и работников образования призывают поддержать программу вакцинации законодательно и работать над улучшением информированности населения, а специалистов — участвовать в корректировке информации, которую дают СМИ, сделать ее точнее и понятнее, убеждать родителей, пришедших на прием с ребенком, в необходимости и безопасности прививок.

Нейробиология и нейрохирургия

5. Считается, что клеткам иммунной системы не так легко проникнуть в ткани здорового мозга, и это верно, но из всякого правила есть исключения. Сотрудники Стэнфордского университета опубликовали в Nature статью о влиянии Т-киллеров на клетки стареющего мозга. Они провели РНК-секвенирование около 14 700 клеток, принадлежащих к 11 типам, полученных из субвентрикулярной зоны мозга молодых и стареющих мышей. В мозгу старых мышей оказалось больше Т-клеток, чем в мозгу молодых, например, Т-киллеров определенного типа — в 16 раз больше. Авторы работы предполагают, что гамма-интерферон, секретируемый Т-клетками, может останавливать деление некоторых типов нейронов. Эти данные коррелируют с данными аутопсии 5 человек в возрасте между 20 и 44 годами и 6 человек в возрасте между 79 и 93 годами. Исследователи подчеркивают, что связь между гамма-интерфероном и пролиферацией нейронов еще необходимо исследовать в деталях.

6. На обложке Nature в очередной раз изображено любимое модельное животное многих биологов — нематода Caenorhabditis elegans. Получены полные коннектомы (карты всех нейронных связей) для самца и самки этой нематоды. Первые нейронные карты этого крошечного червячка, каждая взрослая особь которого состоит из определенного числа клеток, были получены еще в 70–80-е годы. Но эти работы выполнялись на особях-гермафродитах, а кроме того, могли содержать ошибки. Предполагается, что теперь изучение поведения этого животного выйдет на новый уровень.

7. Ведущий медицинский журнал Lancet опубликовал статью о хирургическом восстановлении подвижности рук у парализованных людей. Австралийские хирурги сделали операцию 16 пациентам с тетраплегией (параличом всех четырех конечностей), у которых после травмы прошло не более 18 месяцев, соединив парализованные нервы со здоровыми в обход повреждения спинного мозга. Для пересадки использовали собственные нервы пациентов, в некоторых случаях пересаживали также сухожилия. Два человека были потеряны для наблюдения, один умер по причинам, не связанным с операцией, а 13 после интенсивной физической терапии получили возможность брать предметы, передвигаться на коляске и т. д.

История человечества

8. Среди предков древних филистимлян могли быть европейцы, сообщается в новой статье, опубликованной в Science Advances. Группа ученых из США и Германии секвенировали образцы из археологического раскопа в Ашкелоне, городе на берегу Средиземного моря в Израиле, который был центром популяции филистимлян. Были предприняты попытки извлечь информативную ДНК из 108 скелетных останков, полученных экспедицией Леона Леви в Ашкелоне с 1997 по 2016 год. Ученые смогли извлечь полноценную геномную ДНК из зубной пульпы 10 разных человек, трое из которых жили в бронзовом веке, четверо в раннем железном веке и трое в позднем. Европейская примесь найдена у людей раннего железного века, но не позднего. Именно в раннем железном веке филистимляне появились в Ашкелоне. В более поздних образцах «европейский след», очевидно, исчезает из-за смешивания с местной популяцией. По мнению авторов работы, европейские компоненты отражают миграцию из Средиземноморья.

Медицинская генетика

9. Американские исследователи опубликовали в PNAS статью о связи между эпигеномной регуляцией ядерного генома и мутациями в митохондриальной ДНК. Они определили ядерные модификации гистонов и уровни метаболитов цикла Кребса в клеточных линиях, у которых была одинаковая ядерная ДНК, но одна и та же митохондриальная мутация представлена в различных пропорциях. Им удалось выявить многочисленные ассоциации между метаболитами и гистоновыми модификациями при повышении уровня митохондриальных мутаций. Исходя из этого, ученые сделали предположение о том, что мутации в мтДНК влияют на эпигеномную регуляцию через митохондриальный метаболизм. Полученный результат важен, поскольку гетероплазмия митохондриальной ДНК ассоциирована со многими серьезными патологиями.

Еда будущего

10. В журнале Frontiers in Nutrition вышла статья о том, как представить потребителю «бифштекс из биореактора». «Искусственное» мясо из культивированных клеток животного может появиться в ближайшем будущем, но вопрос в том, как этот продукт будет воспринят социумом. За ним может закрепиться дурная слава, как было с ГМО. Авторы провели исследование с участием 480 взрослых людях, 88% которых регулярно ели мясо. Они разделили выборку на три группы и предлагали попробовать культивированное мясо, описывая его как «высокотехнологичную разработку», «инновацию, которая улучшит общество» и «продукт, идентичный натуральному». Оказалось, что наиболее негативно обыватели относятся к «высокотехнологичному продукту». В дальнейшем при продвижении мяса из биореактора следует избавляться от ярлыка «выращенное в лаборатории», как и от технических терминов, утверждают ученые: нейтральные названия, такие как «чистое мясо», будут лучше продавать продукт.

Бизнес и регулирование

11. Британская компания RevoluGen подписала соглашение с Merck KGaA о дистрибьюции набора для экстракции и селекции высокомолекулярной ДНК. Набор использует колонки с сорбентом, удерживающим высокомолекулярную фракцию ДНК (100 т.п.н. и более) и пропускающим фракцию ДНК менее 10 т.п.н. Высокомолекулярная ДНК используется для получения длинных прочтений, например, при нанопоровом секвенировании , и это одно из основных направлений развития кампании RevoluGen.

12. Финская компания Mobidiag заключила эксклюзивное соглашение с Pro Med Diagnostics о распространении своих продуктов Amplidiag и Novodiag в африканских странах, включая Южную Африку, Ботсвану, Намибию, Зимбабве, Кению и др. Оба продукта используются для диагностики и быстрой детекции инфекционных заболеваний и возможной антибитикорезистентности патогена. Директор Mobidiag Туомас Тенканен отмечает, что Африка — это быстрорастущий рынок с большим потенциалом.

13. Управление по контролю качества пищевых продуктов и медикаментов (FDA) одобрило тест компании FoundationOne в качестве сопровождающей диагностики к олапарибу (в данном случае в виде лекарственного препарата Lynparza, изготваливаемого AstraZeneca и Merck), используемому для терапии рака яичников. Тест детектирует мутации BRCA1 и BRCA2 как в соматических, так и в половых клетках и может помочь идентифицировать тех пациентов, для которых терапия при помощи Lynparza будет эффективна. Другой тест от FoundationOne, определяющий мутации и перестройки в 324 генах, уже одобрен FDA и применяется в качестве сопровождающей диагностики в 18 таргетных терапиях.

14. Группа из Университета Вандербильта (США) разработала метод, способный облегчить тестирование малярийного плазмодия на устойчивость к лекарствам. Он позволяет проводить тестирование с использованием сухих пятен крови, без экстракции ДНК. Метод весьма актуален, поскольку малярийный плазмодий развил устойчивость к хлорокину, лекарству прошлого поколения, по всей Юго-Восточной Азии и Африке. В начтоящее время используется артемизинин, однако в некоторых случаях наблюдается устойчивость и к нему.

Добавить в избранное

Вам будет интересно