Воскресное чтение. Обзор научной периодики за 10–17 июня

Периодику изучал Илья Скляр

1. Начинаем с публикаций об астме. Исследователи из Медицинской школы Маунт Синай сообщают, что наконец смогли опробовать свой генетический классификатор астмы на коллекции мазков из носа пациентов и с использованием РНК-секвенирования. Дальнейшие клинические испытания могут привести к созданию нового неинвазивного теста на биомаркеры, который будет стоить около 30 долларов и, возможно, заменит современное тестирование функций легкого. Для теста было выбрано 90 целевых генов. Алгоритм проверили не только на когортах здоровых пациентов и астматиков, но и сравнили с когортой пациентов, страдающих другими легочными заболеваниями, причем тест смог четко дифференцировать именно больных астмой. Эта работа опубликована в Scientific Reports.

А в Journal of Biological Chemistry исследователи из частного Mедицинского университета Бэйлора опубликовали статью о разработке нового лекарства от астмы. Ученые синтезировали молекулу, которую назвали PM43I, — она таргетно ингибирует активность STAT6. Дело в том, что при развитии астматического припадка запускается воспалительная реакция, в ходе которой активируются интерлейкины 4 и 13. Они активируют STAT6 — фактор транскрипции, который увеличивает экспрессию генов, приводящих к сужению дыхательных путей. Преимущество молекулы PM43I перед стероидными препаратами. применяемыми в настоящее время, в отсутствии побочных эффектов, а малый размер молекулы обеспечит конкурентоспособность по сравнению с антителами к STAT6, также рассматриваемых в качестве лекарства от астмы.

2. Ученые из Университета Коннектикута опубликовали в mBio статью об успехах в разработке вакцины против сифилиса. Трудность заключалась в том, что возбудителя сифилиса невозможно культивировать. Исследователи просеквенировали геномы бледной трепонемы от различных пациентов из различных стран (Чехия, Колумбия, США) и сравнили их между собой. Их целью было выявление белков бактериальной мембраны, которые не менялись бы от штамма к штамму, избегая иммунного ответа хозяина, и они нашли несколько таких белков. Антитела к этим белкам будут испытаны на модели с кроликами, а затем начнутся клинические испытания.

Другая интересная статья о вакцинах опубликована в Biomaterials. Группа ученых из Мюнхена, Женевы, Фрайбурга и Байройта описывает изобретенный ими способ доставки вакцины в Т-лимфоциты. Активация Т-лимфоцитов для уничтожения опухолевых клеток — один из методов иммунотерапии рака, а его ключевая проблема состоит в том, что пептиды, которые должны доставляться в лимфоузлы, а затем в клетки, легко разрушаются в организме. Для доставки вакцины в клетку авторы работы создали искусственные микрочастицы на основе паучьей паутины. Микрокапсулы из этих микрочастиц инертны, стабильны при попадании в организм и не иммунотоксичны. Рекомбинантный белок паутины eADF4(C16) слили с пептидом из овальбумина и вводили мышам. На этой модели было показано, что дендритные клетки успешно захватывают микрочастицы и доставляют в лимфатические узлы, где они аккумулируются и провоцируют иммунный ответ на опухоли. Более того, даже сами микрочастицы без вакцинной составляющей, но имеющие катепсин-отщепляемый линкер, способны провоцировать пролиферацию Т-лимфоцитов. Эта методика может продвинуть вперед не только иммунотерапию рака, но и создание других вакцин. 

3. Как всегда, актуальна тема ЖКТ и кишечной микробиоты. В Nature Materials опубликовали статью ученых из бостонской больницы Брайхем-энд-Вименз. Они обнаружили, что комплекс сахарозы и октасульфата алюминия после определенных биохимических доработкок можно превратить в субстрат, покрывающий поверхность слизистой кишечника и снижающий ее активность. Как было проверено на грызунах, после приема такого вещества снижается реакция организма на глюкозу, что позволяет говорить о потенциальном лекарстве от диабета. Кроме того, оно защищает лекарственные вещества от разрушения желудочным соком и делает более успешной их доставку в тонкий кишечник.

В журнале Cell вышла интересная статья о молекулярном механизме воздействия диеты, богатой жирами, на нейроны, о ее способности предотвращать эпилептические припадки, и о роли в этом процессе кишечной микробиоты.

А в Nature Communications опубликовали статью о связи между питанием и запоминанием места, где оно происходило. Ученые установили, что повреждения блуждающего нерва у крыс нарушает способность помнить место последней кормежки. Эксперимент подтверждает гипотезу о важности блуждающего нерва как «моста» между головным мозгом и ЖКТ.

4. Симбиотические микроорганизмы обитают не только в кишечнике, но и на коже. Им посвящена статья канадских ученых из Университета Ватерлоо, которые секвенировали и сравнили между собой геномы микробиоты кожи млекопитающих — китов, человека, летучих мышей и других. Сравнение привело ученых к выводу о прямой зависимости состава микробиоты от среды обитания, питания и образа жизни животного. Человек в ряду млекопитающих стоит особняком в том числе благодаря специфической гигиене кожи (особенно некоторых ее участков, таких как подмышечные впадины). Следовательно, микробиота кожи — еще один уникальный признак нашего вида.

6. Продолжая тему кожи — в ActaDV заявлена в печать статья ученых из университета Южной Каролины о новом нейропептиде, ответственном за передачу сигнала о зуде при экземе, выявленном в экспериментах на мышах. Им оказался натрийуретический пептид B, высвобождаемый при связывании с нейронами интерлейкина 31, который, в свою очередь является одним из маркеров экземы — его экспрессия при ней повышена.

6. Палеогенетика по-прежнему в центре внимания. Ученые из университета Висконсина разместили на BioRxiv статью о родословной туберкулеза. Они просеквенировали геномы 552 штаммов туберкулеза и построили филогенетическое дерево с целью сопоставления эволюции штамма и его распространения в человеческой популяции с миграциями самого человека. Авторы отмечают, что туберкулез распространялся и по торговым путям, например по Шелковому пути в Евразии, и вдоль берега океана в Африке и Индии. Интересный факт — малая вариативность штаммов в Китае, что может быть связано с его изоляционизмом, закрытостью для путешественников в течение долгого времени.

В статье из PNAS исследуются миграции людей неолитического периода. Группа ученых секвенировала геном 27 останков людей из захоронений в Марокко, датируемых от 9 тысяч (ранний неолит) до 3 тысяч лет до н. э (поздний неолит). Анализ сиквенсов показал, что у этих людей был значительный процент иберийских генов (иберы — автохтонное население Испании), то есть уже тогда происходила значимая миграция из Европы. На давние связи между иберийцами и древним населением Марокко указывает и схожесть культур.

7. В Nature Medicine опубликована статья о новых идеях в раковой терапии. Ученые из онкологического центра М.Д. Андерсона обратили внимание на то, что окислительное фосфорилирование в митохондриях никогда не выбирали мишенью при терапии рака. Они синтезировали молекулу IACS-010759 — ингибитор комплекса I дыхательной цепи переноса электронов. Тестирование на моделях рака мозга и острого миелоидного лейкоза дало положительный результат — клетки прекратили пролиферацию, и запустился механизм апоптоза.

Статья в Blood посвящена полногеномному и полноэкзомному анализу диффузной В-крупноклеточной лимфомы, ассоциированной с гепатитом B. Ее авторы показали взаимосвязь между мутациями в S-гене и повышенной активностью ферментов APOBEC и AID, активность которых иногда способствует канцерогенезу.

Обзор в Cell также затрагивает тему онкотерапии: авторы постарались дать полную картину современных представлений об онколитических вирусах. Описаны не только механизмы действия самих вирусов, но и возможные комбинации их с другими формами терапии, например с цитокинами или иммунотерапией. Авторы считают, что у терапии при помощи онколитических вирусов большое будущее связанное с комбинированной терапией.

Ученые же из центра исследований рака в Сиэтле разработали рекомендации для людей, прошедших терапию рака груди: рекомендуется в том числе покой, уменьшение стресса, прослушивание музыки, медитация, йога, массаж и акупупунктура.

8. В PNAS опубликовали статью о новом способе диагностики, основанном на скрининге внеклеточной РНК. Ученые из MIT в течение года проводили скрининг плазмы крови 13 пациентов и обнаружили, что метод может быть достаточно надежным и информативным. Статья сосредоточена на методологии и содержит много технических подробностей.