Воскресное чтение. Обзор научной периодики за 20–26 июня

Онкология

1. Американские ученые предложили новую стратегию противораковой иммунотерапии. Они создали вакцинную платформу и рассказали о ней в npj Vaccines. Платформа предполагает иммунизацию двумя агентами: химерным аденовирусным вектором Ad5.F35 и рекомбинантной бактерией Listeria monocytogenes. Оба компонента можно направить на конкретный антиген. In vitro и на мышах ученые показали, что совместное действие двух векторов активирует T-клеточный иммунитет против опухолевого антигена GUCY2C. Оптимальной была схема прайм-буст: сначала вводится Ad5.F35, который активирует специфический иммунный ответ, затем листерия, усиливающая его. Авторы считают, что платформа может использоваться и для борьбы с инфекционными болезнями, вакцину против которых разработать пока не удалось.

2. Генетически сложные саркомы мягких тканей отличаются повышенной агрессивностью, высоким риском рецидива и плохо поддаются терапии стандартными методами. Авторы новой работы, опубликованной в Cell Reports, изучили иммунное окружение недифференцированной плеоморфной саркомы на мышах с помощью секвенирования РНК единичных клеток. Оказалось, что клетки саркомы вырабатывают цитокин MIF, привлекающий макрофаги на разной стадии активации. MIF взаимодействует с рецептором CD74 на поверхности макрофагов и превращает их в клетки, способствующие развитию опухоли. Подавление секреции MIF приводит к тому, что опухоль инфильтрируют в основном воспалительные и антигенпрезентирующие макрофаги, блокирующие ее рост.

3. Ученые из США заявили на страницах Nature Biotechnology о создании биоинформатического метода для поиска мутаций, активирующих рост опухоли, по всему геному. Новый инструмент получил название Dig. С помощью глубоких нейронных сетей авторы работы оценили скорость появления мутаций, специфических для злокачественных клеток, по всему геному с разрешением в одну тысячу пар оснований. Метод позволил получить разметку мутаций для 37 видов рака, которую далее можно использовать для выявления драйверных элементов, в том числе в криптических областях генома.

4. С 2005 года золотым стандартом для лечения глиобластомы считается химиотерапевтический агент темозоломид (TMZ), который воздействует на остатки гуанина в геноме опухолевой клетки. Однако после успешного первого курса опухоль развивает резистентность к TMZ. Однако и у резистентных клеток глиобластомы есть свои слабые места. Как показали авторы новой работы, опубликованной в Science Advances, в устойчивых к TMZ клетках многие гуанины мутированы, из-за чего нарушается образование G-квадруплексов и разрушаются сайты сплайсинга, что в свою очередь нарушает альтернативный сплайсинг. Эти уязвимые места могут быть мишенью вспомогательной терапии. Кроме того, ученые показали, что в цитоплазме устойчивых к TMZ клеток формируются агрегаты белка ESWR1, которые могут служить биомаркером устойчивости. (Подробнее — на PCR.NEWS.)

Антибиотикорезистентность

5. Антибиотикорезистентные формы Salmonella enterica serovar Typhi, возбудителя брюшного тифа и других желудочно-кишечных инфекций, остаются серьезной проблемой для систем здравоохранения во всем мире. Авторы новой работы, опубликованной в The Lancet Microbe, отследили историю возникновения и путь распространения по планете антибиотикорезистентной сальмонеллы. Они отсеквенировали геномы 3 489 штаммов сальмонеллы, собранных в Непале, Бангладеш и Индии с период с 2014 по 2019 гг., а затем сравнили полученные последовательности с глобальной коллекцией геномов сальмонеллы, датируемых 1905–2018 годами. Ученые показали, что антибиотикорезистентная сальмонелла появилась, по всей видимости, в Южной Азии в 2016 году, после чего начала быстро вытеснять штаммы, лишенные устойчивости к антибиотикам.

Вакцины

6. Респираторно-синцитиальный вирус может вызывать тяжелые инфекции у маленьких детей и у взрослых старшего возраста. Разработка вакцины против него является важной задачей. В первой фазе клинических испытаний кандидатная вакцина DS-Cav1, которая содержит префузионный вирусный гликопротеин, успешно индуцировала мощный и длительный нейтрализующий ответ у здоровых взрослых. Авторы нового исследования, опубликованного в Science Translational Medicine, описали репертуары B-клеток у испытуемых, особое внимание уделяя B-клеткам памяти. Они заключили, что вакцина приводит к появлению B-клеток памяти, которые сохраняются в организме как минимум 10 месяцев и обеспечивают защиту от респираторно-синцитиального вируса. Подгруппа этих B-клеток также реагировала на человеческий метапневмовирус.

Генетика

7. В Current Biology вышла работа, посвященная генетической истории жителей современной Кореи. Авторы исследования секвенировали геномы индивидов, живших на территории Кореи в период Трех государств – один из ключевых эпизодов в истории корейской государственности и культуры. Ученые получили восемь геномов из останков возрастом около 1 700 лет. При анализе новых последовательностей они использовали около 2 300 древних и современных геномов и генотипов, опубликованных ранее. В геномах конфедерации Кая, одной из наиболее развитых территорий периода Трех государств, был обнаружен вклад северокитайской популяций и японской популяции периода Дзёмон. При этом с тех пор геномы жителей Кореи остаются довольно стабильными. В частности, у современных корейцев и корейцев эпохи Трех государств за некоторые фенотипические признаки отвечают одни и те же SNP.

Молекулярная биология

8. Фермент 8-оксогуанин-ДНК-гликозилаза 1 (OGG1) удаляет из ДНК 8-оксогуанин, образующийся при окислении гуанина. Авторы нового исследования, опубликованного в Science, описали малую молекулу TH10785, которая, взаимодействуя с остатками фенилаланина-319 и глицина-42 в OGG1, повышает активность фермента в десять раз. Кроме того, она придает ему ранее неизвестную для этого фермента β,δ-лиазную активность. Исследования на клетках показали, что обработка TH10785 способствует дополнительному привлечению OGG1 к ДНК и эффективному устранению повреждений, вызванных окислением.

Молекулярная диагностика

9. Пациенты, страдающие от неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП), имеют особенно высокий риск развития гепатоцеллюлярной карциномы. В исследовании, опубликованном в Science Translational Medicine, международная команда ученых определила молекулярные признаки развития гепатоцеллюлярной карциномы у пациентов с НАЖБП в транскриптомах клеток печени, а также в секретоме плазмы. Участники исследования находились под наблюдением врачей около 15 лет. По результатам исследования ученые составили панели из 133 генов и четырех белков плазмы, имеющие предсказательную силу. Полученные молекулярные сигнатуры были валидированы на независимых когортах пациентов.

10. Ранее мы писали CRISPR-тесте на туберкулез, который разработали Ученые из Тулейнского университета (США). Он основан на выявлении небольших количеств геномной ДНК палочки Коха в крови и подходит для пациентов с ВИЧ, у которых невозможно взять достаточное количество мокроты на анализ. Как сообщает GenomeWeb, разработчики собираются коммерциализировать новый тест. В настоящее время они ведут переговоры с индустриальными партнерами и инвесторами и планируют объявить о результатах через несколько недель.

Нейробиология

11. Восстановительный потенциал нервов периферической нервной системы у млекопитающих невелик в силу низкой скорости роста аксонов. Скорость регенерации увеличивается, если происходит дополнительная секреция нейротрофинов и происходят изменения в метаболизме митохондрий, синтезе РНК и белков, чего можно достичь путем интервального голодания. Авторы нового исследования, опубликованного в Nature, показали, что эффект интервального голодания связан с переменами в метаболизме кишечных бактерий. Грамположительные бактерии усиливают продукцию индол-3-пропионовой кислоты, которая поступает в кровоток. В экспериментах на мышах ученые показали, что именно это вещество ускоряет регенерацию и функциональное восстановление поврежденных аксонов.

Старение

12. Рептилии, в особенности черепахи, отличаются исключительно высокой продолжительностью жизни, причем с возрастом у них практически не угасают какие-либо функции организма. В новой работе, опубликованной в Science, международная группа ученых искала причины феноменального долголетия многих рептилий. Исследование охватило 77 видов рептилий и земноводных. Эти виды существенно различались по скорости старения. Ученые указали, что на скорость старения большое влияние оказывает развитый защитный фенотип, а также жизненная стратегия вида. Например, долголетию черепах способствует панцирь и относительно медленный темп жизни.

Синтетическая биология

13. Ученые из США разработали новую систему искусственного фотосинтеза и рассказали о ней в Nature Food. В качестве источника электричества в этой системе выступают солнечные батареи. Производимое ими электричество используется для фиксации углекислого газа с преобразованием его в ацетат. Далее ацетат в качестве источника углерода используют дрожжи, грибы, формирующие плодовые тела, и фотосинтетические водоросли. Авторы отмечают, что в их системе эффективность преобразования света в пищу особенно высока. Солнечный свет можно заменить на альтернативный источник энергии, позволяющий генерировать электричество.

Новости компаний

14. По данным GenomeWeb, Illumina приобрела IDbyDNA — компанию, развивающую метагеномные технологии для выявления патогенных микроорганизмов. В течение двух последних лет Illumina уже использовала платформу Explify, разработанную IDbyDNA, в рамках комаркетингового соглашения. Компании-партнеры предлагают набор для выявления более чем 280 патогенов, передающихся воздушно-капельным путем, и аллелей резистентности, совместимый с прибором NextSeq 550. Пока Illumina не дала официального комментария относительно сделки.