Воскресное чтение. Обзор научной периодики за 26 июля — 1 августа

Секвенирование бактерий в зубном камне древних людей, путешествия мандаринов, лекарство от спинальной мышечной атрофии, увеличение выживаемости онкопациентов при отказе от курения и многое другое — в этом обзоре.

Художник
Наталья Дюкова

Биомаркеры

1. В исследовании, опубликованном в Clinical Cancer Research, показано, что по уровню экспрессии MHC-II (главного комплекса гистосовместимости 2 класса) в раковых клетках можно предсказать эффективность иммунотерапии. Ученые проанализировали образцы тканей, принадлежавшие трем группам пациентов: пациентам с раком молочной железы, не получавшим иммунотерапию; пациентам с трижды негативным раком молочной железы, получавшим иммунотерапию дурвалумабом и стандартную химиотерапию; пациентам с HER2-отрицательным раком молочной железы, получавшим стандартную химиотерапию и иммунотерапию пембролизумабом. Назначенные антитела относятся к группе ингибиторов PD-1/L1. Авторы статьи выяснили, что от экспрессии MHC-II в опухолевых клетках зависит ответ на комбинационную терапию, при которой стандартная химиотерапия совмещалась с приемом антител. Ответ на стандартную химиотерапию от уровня экспрессии MHC-II не зависел. Ученые сделали вывод, что MHC-II в опухолевых клетках является хорошим кандидатом на роль специфического биомаркера эффективности иммунотерапии антителами против PD-1/L1 при раке молочной железы. Подтверждение этому будет получено в клинических испытаниях фазы II/III.

Онкология

2. Отказ от курения после диагностики ранней стадии немелкоклеточного рака легкого увеличивает выживаемость — к такому выводу пришли ученые из Международного агентства по изучению рака (Франция) и из Национального медицинского исследовательского онкологического центра им. Блохина (Россия). Выводы были сделаны на основе наблюдений за 517 курящими пациентами, у которых в период с 2007 по 2016 гг. был диагностирован немелкоклеточный рак легкого. При помощи опросников о самочувствии пациентов велось наблюдение за качеством жизни больных, а также регистрировалась информация о том, бросали ли люди курить после постановки диагноза. Выяснилось, что из 517 пациентов бросили курить менее половины (44,5%). В группе бросивших курить пациентов увеличилась средняя продолжительность жизни: они прожили с диагнозом в среднем 6,6 лет, тогда как курильщики прожили в среднем 4,8 лет. Также в группе отказавшихся от курения наблюдалась более высокая 5-летняя общая выживаемость (60,6% против 48,6%) и выживаемость без прогрессирования (54,4% против 43,8%). По словам авторов, эти результаты показывают, что отказ от курения по-прежнему приносит значительную пользу даже после постановки диагноза «рак легкого». Авторы постулируют, что врачи должны информировать своих пациентов о том, что отказ от курения на фоне лечения от рака сам по себе может продлить им жизнь.

Метагеномика

3. В журнале Gut опубликовано исследование китайских ученых, в ходе которого они провели метагеномное секвенирование кишечного микробиома 64 детей с РАС (расстройствами аутического спектра) и сравнили результаты с микробиомом того же количества здоровых детей схожего возраста. Факторами, наиболее сильно связанными с составом микробиоты стула, являлись возраст, наличие РАС и вес (ИМТ). Диета на микробиом влияла в меньшей степени. В стуле детей с РАС наблюдалось увеличение доли бактерий Clostridium, Dialister и Coprobacillus, в то время как Faecalibacterium в их стуле было значительно меньше. Виды рода Clostridium могут быть связаны с РАС через производство токсинов, которые повреждают центральную нервную систему. Интересно и то, что у детей с РАС существенно меньше бактерий, связанные с активностью нейротрансмиттеров. Было выявлено около 26 видов бактерий, которые у здоровых детей были ассоциированы с возрастом, то есть, присутствовали на определенных возрастных этапах развития кишечника. Подобные связи отсутствовали у детей с РАС, что указывает на ненормальное развитие микробиома. Результаты исследования указывают на потенциал разработки терапевтических средств, нацеленных на восстановление нормальной микробиоты кишечника в ранние годы жизни для лечения расстройств аутического спектра.

Палеометагеномика

4. Ученые из Италии проанализировали микробную ДНК из зубного камня с поверхности зубов 44 доисторических людей и реконструировали микробиомы полости рта. Исследование охватывает более десяти тысячелетий, ведь останки датируются различными эпохами, от палеолита до средневековья. Останки были найдены в двух регионах Южной Европы, которые считаются ключевыми для возникновения сельского хозяйства: на Балканском и Апеннинском полуостровах. Оказалось, что доминирующими представителями сообщества были бактерии семейства Anaerolineaceae, и с помощью секвенирования генома этих бактерий можно воспроизвести их географическую диверсификацию с течением времени. В микробиомах охотников и фермеров наблюдались лишь незначительные различия, возможно, из-за постепенного, а не скачкообразного, перехода к сельскому хозяйству. Однако состав микробных сообществ в доисторических образцах очень сильно отличается от микробиома ротовой полоти современного человека. По мнению авторов, различия, которые мы видим сейчас, могли возникнуть из-за развития устойчивости к антибиотикам у комменсальных видов.

Иммунотерапия

5. Китайские ученые изобрели метод лечения хориоидальной неоваскуляризации, который представляет собой инъекцию препарата экзосом, полученных от регуляторных Т-клеток и конъюгированных с антителом к VEGF. Хориоидальная неоваскуляризация — это образование новых сосудов в сосудистой оболочке глаза, приводящее к слепоте. Такое патологическое состояние может быть вызвано возрастной дегенерацией желтого пятна и диабетической ретинопатией. Заболевание часто лечат с использованием антител, нацеленных на фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), однако антитела плохо накапливаются и быстро разрушаются в тканях. Ученые наблюдали сильную связь между воспалением и высоким уровнем экспрессии VEGF при заболевании и предложили синергетический терапевтический подход, который сочетает в себе анти-VEGF и противовоспалительную терапию. Исследователи выделили экзосомы из регуляторных Т-клеток и конъюгировали их с антителами с помощью пептидного линкера, который должен расщепляться матричными металлопротеиназами непосредственно в месте воспалительного поражения. Эффективность нового подхода была подтверждена на мышах и приматах.

Секвенирование

6. Ученые из США, Японии и Испании секвенировали 69 геномов восточноазиатских сортов мандаринов и восстановили историю их культивирования, путешествий на дальние расстояния и гибридизации. Результаты опубликованы в Nature Communications. Исследователи нашли второй центр возникновения разнообразия на островах Рюкю, наряду с ранее известным центром в горах Южного Китая. Они обнаружили новый вид цитрусовых родом из Окинавы, возникший около двух миллионов лет назад, когда архипелаг Рюкю был изолирован от материковой Азии. Некоторые сорта цитрусовых, в том числе шиикуваша и тачибана, являются гибридами этого нового дикого вида с различными культурными сортами. Ученые пришли к выводу, что десятки тысяч лет назад мандарин был перевезен либо людьми, либо животными с материковой азиатской земли на землю острова Рюкю. Там это растение скрестилось с эндемичными цитрусами островов, и его потомки приобрели способность размножаться бесполым путем. Исследование может повлиять на коммерческий сектор, так как открывает потенциал для создания гибридов с необходимыми свойствами.

Нейродегенеративные заболевания

7. Ученые из США описали роль белка ядерной поры CHMP7 при обеих формах бокового амиотрофического склероза (БАС): наследственной и спорадической. На спорадические, или ненаследственные, случаи БАС приходится примерно 90% диагнозов, и всего 10% обусловлены известными генетическими мутациями. Ученые анализировали патогенез болезни, используя образцы тканей и двигательные нейроны, полученные из индуцированных плюрипотентных клеток от десяти здоровых людей, восьми пациентов с наследственным БАС и 17 с ненаследственной формой болезни. Известно, что важную роль в патологии наследственной формы БАС и других нейродегенеративных заболеваний играет дисфункция компонентов ядерной поры. Ранее было показано, что белок CHMP7 участвует в поддержании функционирования ядерной поры в дрожжах. Новое исследование продемонстрировало, что в обоих подтипах БАС его концентрация была увеличена. Нокдаун CHMP7 вызывает облегчение патологических изменений, связанным с БАС, на клеточной модели. Антисмысловой олигонуклеотид, связывающийся с CHMP7, способствовал выживанию нейронов. Это говорит о том, что CHMP7 является хорошей потенциальной мишенью для лечения обеих форм БАС.

8. До недавнего времени дети со спинальной мышечной атрофией (СМА) не получали лечения, способного остановить прогрессирование болезни. При СМА двигательные нейроны спинного мозга повреждаются и не могут передавать импульс мышечным клеткам. В результате младенцам и детям со СМА становится сложно держать голову, сидеть и ходить. Ученые из США сообщили об успешном завершении клинических исследований эффективности рисдиплама для лечения СМА. Рисдиплам это низкомолекулярный препарат, который можно принимать перорально. Его действие основано на модификации сплайсинга пре-мРНК SMN2 и увеличения уровня функционального варианта белка SMN в крови. Исследование проводилось на базе 14 медицинских центров; 41 ребенок получал рисдиплам. По сравнению с контрольной группой, которая не получала лечения, после 12-месячного курса рисдиплама у детей наблюдалось улучшение двигательной функции. Например, 12 пациентов (29%) смогли сидеть без опоры не менее 5 секунд, что было недостижимо без применения лекарства. Для того, чтобы удостовериться в долгосрочной безопасности и эффективности рисдиплама у младенцев с СМА требуются более длительные и масштабные исследования.

Диабет

9. Согласно результатам клинического исследования, в котором участвовали 500 человек с диагнозом «сахарный диабет 2 типа», у пациентов с рано развившимся диабетом риск серьезных осложнений нарастает со временем. Ранее, с 2004 по 2011 гг., исследователи проводили многоцентровое клиническое испытание для оценки последствий одного из трех типов лечения диабета (метформин, метформин плюс розиглитазон или метформин плюс изменение образа жизни) на пациентах, которым диагноз был поставлен очень рано. С 2011 по 2020 гг. за здоровьем пациентов наблюдали в рамках второго этапа испытаний. К январю 2020 года средний возраст пятисот участников, которые были включены в анализ, составил 26,4 ± 2,8 года, а среднее время с момента диагностики диабета 13,3 ± 1,8 года. Ученые увидели неуклонное снижение контроля уровня глюкозы в крови в течение 15 лет. Кроме того, 67% участников имели высокое давление, почти 52% имели дислипидемию или высокий уровень липопротеинов в крови, почти 55% страдали заболеванием почек, 32% имели признаки нервной болезни, а 51% страдали заболеваниями глаз. Таким образом, патогенез диабета 2 типа с началом в очень раннем возрасте связан с быстрым развитием осложнений, сопутствующих заболеваний, таких как инсульты, болезни сердца, и ампутациями. По словам автора исследования, следующим шагом будет изучение новой когорты детей младшего возраста для разработки целевых вмешательств, так как необходимо лучше понимать, какие группы подвержены большему риску.

Биология развития

10. В Nature Methods на этой неделе опубликована статья о создании 4D-атласа факторов транскрипции (TF) почти во всех клетках Caenorhabditis elegans во время эмбриогенеза. При работе над атласом китайские ученые использовали белковые флуоресцентные репортеры, сшитые с факторами транскрипции, для визуализации молекул в каждой клетке in vivo. Атлас выявляет пространственно-временной комбинаторный код экспрессии TF и набор клоноспецифичных, тканеспецифичных и времяспецифичных TF, которые определяют стадию развития организма. С помощью атласа были показаны роли специфичного для кожи TF в нейрогенезе и ранее неохарактеризованного TF в дифференцировке мышц. Атлас дает возможность на системном уровне моделировать изменение состояний внутри функционально связанных клеток. В совокупности этот атлас активации транскрипционных факторов представляет собой ценный инструмент для выяснения закономерностей эмбриогенеза многоклеточных животных на молекулярном и системном уровнях.

Популяционные исследования

11. Согласно новому заявлению Американской кардиологической ассоциации, в исследованиях в области медицинской генетики должна повышаться представленность коренных народов и маргинализованных расовых и этнических групп. Европейцы составляют около 79% процентов участников популяционных генетических исследований, хотя они составляют лишь около 16% мирового населения. Из-за высокой представленности лиц европейского происхождения результаты генетических исследований могут не включать достаточно информации о генотипе и здоровье людей других этнических групп и тем самым усугублять существующее неравенство в политике здравоохранения. Согласно заявлению, хотя включение маргинализированных расовых и этнических групп и коренных народов в генетические исследования имеет большое значение, научные исследования должны руководствоваться этическими принципами уважения, честности, справедливости, взаимности и заботы о людях и сообществах.

Новости бизнеса

12. Bio-Rad Laboratories и 10x Genomics объявили о соглашении, которое положило конец их затяжной патентной битве. По условиям сделки от 26 июля компании предоставили друг другу лицензию на разработку продуктов и услуг, связанных с анализом единичных клеток. Компании договорились в течение срока действия лицензионных патентов не предъявлять иски друг к другу по лицензированным продуктам, принадлежащим каждой из них. 10x Genomics заплатит Bio-Rad сбор «в качестве частичного вознаграждения за урегулирование» иска, поданного в 2019 году. Сумма сбора не сообщается. Bio-Rad аналогичным образом заплатит 10x Genomics за урегулирование иска о нарушении патентных прав против компании Celsee, принадлежащей Bio-Rad. Кроме того, компании будут платить друг другу роялти до 2030 года. После этого урегулирования будет прекращено 20 судебных разбирательств между компаниями в федеральных судах, Комиссии по международной торговле США и Советом по рассмотрению и апелляции патентов Патентного ведомства США. Таким образом, можно заявить, что закончилась одна из самых ожесточенных юридических битв в сфере биотехнологии.

13. Фирма BioView, занимающаяся визуализацией и анализом клеток, заявила о начале сотрудничества с фирмой Capio Biosciences для интеграции их микрофлюидных технологий в разработку методов клинического анализа жидкой биопсии циркулирующих опухолевых клеток «образец-ответ». Микрофлюидная технология CapioCyte от Capio Biosciences использует комбинацию биомиметического скатывания клеток и мультивалентного захвата клеток для повышения чувствительности и специфичности. Система визуализации и анализа DeNovo от BioView позволит автоматизировать обнаружение и определение характеристик клеток с помощью быстрой трехмерной визуализации и алгоритмов анализа на основе искусственного интеллекта. Компании договорились начать совместные исследования для оценки производительности интегрированного решения, объединяющего их платформы для обнаружения и характеристики циркулирующих опухолевых клеток рака простаты.

14. Швейцарская компания Lunaphore Technologies заявила о начале сотрудничества с Бернским университетом для изучения канцерогенеза при колоректальном раке. Партнеры будут использовать платформу для иммунофлюоресцентного окрашивания Lunaphore Comet при изучении начальных этапов колоректального рака, когда в зачатке опухоли находится от одной до четырех злокачественных клеток. В платформе сочетаются высокопроизводительный прибор для окрашивания и флуоресцентный микроскоп. С ее помощью будет проводиться комплексное иммуноокрашивание зачатков опухолей и окружающей микросреды в срезах раковой ткани. «Этот проект будет иметь решающее значение для дальнейшего нашего понимания биологии опухолей и извлечения новых прогностических факторов из опухолевого микроокружения», — заявил Инти Злобец, директор отдела трансляционных исследований Института патологии Бернского университета. Сотрудничество профинансировано из гранта Швейцарского инновационного агентства.

Добавить в избранное

Вам будет интересно