Воскресное чтение. Обзор научной периодики за 2–8 декабря

Про опухоли и радужных мышей, про клеточный «шатл» для ВИЧ-1, самоодомашнивание человека и габсбургскую челюсть, связь между гематоэнцефалическим барьером и старением, а также новости диагностики.

Художник
Наталья Дюкова

Опухоли

1. Статья в журнале Nature Biotechnology посвящена изучению молекулярных особенностей острого лейкоза со смешанным фенотипом. Исследователи проанализировали эпигенетические, транскриптомные и геномные профили единичных клеток крови во время гемопоэза у здоровых доноров и у пациентов с острым лейкозом. Сравнение профилей клеток здоровых и больных людей позволило обнаружить как общие для всех пациентов, так и специфические для каждого регуляторные особенности. Оказалось, например, что транскрипционный фактор RUNX1 регулирует гены, ассоциированные с плохой выживаемостью. Предложенный интегральный подход можно использовать как для определения статуса дифференцировки различных типов опухолей (то есть для определения ближайшего нормального типа клеток), так и для разработки персонализированных стратегий терапии.

2. Как сообщает Nature Communications, исследователи из Института Дьюка получили трансгенных мышей, у которых клетки с соматическими мутациями несут флуоресцентную метку. Такие мышиные модели получили название Crainbow (Cancer rainbow), по аналогии с известной моделью для нейровизуализации Brainbow. Трансгенная конструкция Crainbow включает в себя тандемно расположенные гены флуоресцентных белков, каждый в сочетании с определенным онкогеном, разделенные сайтами распознавания рекомбиназы Cre. Когда рекомбиназа активируется, в каждой из клеток остается один экспрессируемый онкоген с флуоресцентной меткой, которая дает возможность проследить за судьбой клеточной линии. Crainbow позволяет визуализировать клональный рост клеток опухоли в тканях кишечника и лучше понять, как быстро распространяются те или иные соматические мутации при раке толстой кишки.

3. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Life Science Alliance, новый алгоритм глубокого обучения может быстро и точно проанализировать геномные данные нескольких типов для образцов тканей опухолей толстого кишечника; это позволяет проводить точную классификацию, диагностику и облегчает выбор варианта терапии. Алгоритм использует наборы мультиомиксных данных, включающих изменения числа копий генов, изменения уровня экспрессии генов, точечные мутации.

Вирусология и эпидемиология

4. Журнал PloS ONE опубликовал работу австралийских ученых, которые создали математическую модель для прогнозирования глобального распространения инфекционных заболеваний человека, таких как лихорадка денге, и отслеживания их источника. Модель позволяет предсказывать ежемесячное количество инфицированных денге авиапассажиров, прибывающих в любой аэропорт. Авторы используют объемы международных авиаперевозок для построения взвешенных сетей, представляющих пассажиропотоки между аэропортами, а затем рассчитывают вероятность того, что пассажиры тех или иных рейсов будут заражены лихорадкой денге.

5. Авторы публикации в журнале eLife показали, что ВИЧ-1-подобные частицы проникают в фоликулярные дендритные клетки и B-клетки в лимфатических узлах мышей с помощью субкапсулярныых синусовыых макрофагов (первый слой клеток лимфатического узла). ВИЧ-1-подобные частицы связываются с белком MFG-E8 на поверхности синусовых макрофагов, MFG-E8, в свою очередь, связывается с интегринами на поверхности фоликулярных дендритных клеток и B-лимфоцитов, устанавливая контакт «клетка-клетка». Такой межклеточный «мост» облегчает проникновение ВИЧ-1-подобных частиц в клетки-мишени.

6. Статья в Cell Reports посвящена необычной микроРНК вируса герпеса, ассоциированного с саркомой Капоши (KSHV). Оказалось, что вирусная микроРНК miR-K6-5p имеет функциональное сходство с семейством клеточных miR-15/16, которое ингибирует клеточный цикл и подавляет развитие опухоли, а не способствует ему. Можно предположить, что вирусная микроРНК с такими свойствами необходима для поддержания латентного вирусного резервуара и предотвращения развития тяжелой болезни у хозяина.

Генетика человека

7. Как сообщает Science Advances, современные люди подверглись процессу «самоодомашнивания». Исследователи из Италии, Испании и Германии сфокусировались на генах-мишенях регуляторного белка BAZ1B в геномах современных и древних людей. Этот белок играет важную роль в организации движений клеток нервного гребня. Делеция его гена в одной из аллелей, вместе с другими важными генами, — причина синдрома Вильямса (связан с когнитивными нарушениями, «эльфийскими» чертами лица и чрезвычайной дружелюбностью). Сравнение культур стволовых клеток нервного гребня людей с синдромом Вильямса и без него помогло выявить гены-мишени BAZ1B. Авторы работы изучили эти гены у современных людей, двух неандертальцев и одного денисовца и обнаружили, что у наших современников они накопили множество собственных регуляторных мутаций Это говорит о влиянии естественного отбора, поддерживающего более дружелюбный вид и поведение, а также о важной роли BAZ1B в формировании лица современного человека. Впрочем, некоторые эволюционные биологи скептически отнеслись к этим выводам.

8. Согласно результатам исследования, представленным в Annals of Human Biology, знаменитая «габсбургская челюсть» испанских и австрийских королей может быть результатом инбридинга. Характерными чертами многих представителей династии Габсбургов является гипоплазия верхней челюсти и гиперплазия нижней челюсти. Степень гипо- и гиперплазии у 15 Габсбургов была определена посредством клинического анализа 18 признаков, диагностированных по 66 портретам. Исследование показало, что нижняя треть лица более чувствительна к инбридингу, также предполагается наличие положительной связи между габсбургской челюстью и гомозиготностью (рецессивным типом наследования).

Гематоэнцефалический барьер и старение мозга

9. Авторы статьи в журнале Science Translational Medicine сообщают о том, что разрушение гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) у стареющих людей и грызунов начинается еще в среднем возрасте и прогрессирует до конца жизни. Эта дисфункция барьера запускает гиперактивацию сигналинга TGFβ в астроцитах, что вызывает нарушение функции нейронов и развитие возрастной патологии у грызунов. Данное исследование определяет дисфункцию ГЭБ как один из самых ранних триггеров старения мозга. Согласно другому исследованию, опубликованному в том же журнале, у пациентов с эпилепсией или болезнью Альцгеймера, а также у стареющих мышей нарушения ГЭБ пространственно связаны с преходящими аномалиями электроэнцефалограммы.

Паразитология

10. В работе американских исследователей, опубликованной в журнале mSystems, предложен новый подход к терапии лимфатического филяриатоза — глистного заболевания, вызываемого нематодами Brugia malayi. В организме человека филярии вызывают постоянный отек конечностей, что приводит к развитию слоновости. Транскриптомный анализ показал, что 2 BET белка (bromodomains and extra-terminal proteins) активируются на разных стадиях развития гельминта, что позволило найти новое применение ингибитору JQ1, который был разработан для терапии рака. В экспериментах in vitro JQ1 показал хорошую эффективность в отношении взрослых филярий, отсюда следует, что препарат может стать новым средством терапии лимфатического филяриатоза.

11. Статья в журнале Science Translational Medicine описывает отбор малярийного плазмодия на устойчивость к противомалярийным препаратам нового поколения — ингибиторам дигидрооротатдегидрогеназы DSM265 и DSM267 в культуре тканей и на мышиной модели. Выяснилось, что резистентность возникает достаточно быстро, авторы идентифицировали связанные с ней точечные мутации, причем результаты были сходными in vitro и in vivo. Таким образом, эксперименты на культуре тканей, по-видимому, можно использовать для предсказания результатов на мышиной модели, что облегчит разработку лекарств против малярии.

Диагностика

12. Nature Medicine опубликовал работу международной группы исследователей о молекулярных изменениях в крови, связанных с возрастом. Авторы исследовали 2925 белков плазмы от 4263 людей разных возрастов (18–95 лет) и разработали новый биоинформатический подход, который обнаружил заметные нелинейные изменения в протеоме плазмы человека, ассоциированные с возрастом. Исследование выявило новые метаболические и белковые профили и сигнальные пути, потенциально важные для молекулярной геронтологии.

13. Авторы статьи в Lancet Digital Health проанализировали с помощью искусственного интеллекта большой набор данных по раку пищевода и состоянию, называемому пищеводом Барретта, при котором плоский эпителий пищевода замещается цилиндрическим. Это состояние относится к предраковым и требует особенно тщательного наблюдения. Авторы определили факторы риска и предложили простой опросник, включающий вопросы о курении, окружности талии, изжоге и т.п., для скрининга пациентов на повышенный риск пищевода Барретта.

14. Журнал Journal of Clinical Microbiology представил результаты сравнения трех коммерческих ПЦР-наборов для выявления устойчивости к макролидам у Mycoplasma genitalium. Всего было протестировано 195 образцов, положительных на M. genitalium; исследование проводили наборами ResistancePlus® MG (SpeeDx), S-DiaMGResTM (Diagenode) и RealAccurate® TVMGres (PathoFinder), кроме того, в качестве эталонного анализа проводили секвенирование гена 23S рРНК. В 154 из 195 положительных образцах была выявлена устойчивость к макролидам. Диапазоны клинической чувствительности были сходными у всех трех коммерческих наборов и составили 95–100%; диапазоны специфичности — 94,6–97,3%.

15. Другая статья в Journal of Clinical Microbiology посвящена результатам многоцентрового ретроспективного исследования, включившего 227 образцов ДНК (157 образцов крови, 22 бронхоальвеолярных жидкости, 39 спинномозговых жидкостей и 9 разных), собранных в период между 2010 и 2015 годами у 126 пациентов с ослабленным иммунитетом, положительных на токсоплазмоз. Все образцы исследованы с помощью ПЦР теста Bio-Evolution Toxoplasma DNA. Чувствительность и специфичность составили 98,8% и 100% соответственно.

 

Добавить в избранное

Комментарии

Вам будет интересно