Ученые предлагают безопасный способ перепрограммирования клеток с помощью РНК
|
За последние годы ученые доказали, что они могут перепрограммировать клетки человеческой кожи и вернуть их в незрелое состояние, позволяющее им стать клетками любого типа.
Эта свойство клеток, известное как плюрипотентность, обещает лечение таких заболеваний как диабет и болезнь Паркинсона путем трансформации собственных клеток пациента в клетки не функционирующей в его организме ткани.
За последние годы ученые доказали, что они могут перепрограммировать клетки человеческой кожи и вернуть их в незрелое состояние, позволяющее им стать клетками любого типа. Эта свойство клеток, известное как плюрипотентность, обещает лечение таких заболеваний как диабет и болезнь Паркинсона путем трансформации собственных клеток пациента в клетки не функционирующей в его организме ткани.
Однако используемые в настоящее время методы преобразования клеток создают серьезные препятствия для развития таких технологий. Для доставки генов, необходимых для перепрограммирования клеток в плюрипотентное состояние, ученые используют вирусы, несущие ДНК, интегрируемую затем в собственную ДНК клетки. Но основанное на ДНК перепрограммирование таит в себе опасность возникновения нарушений в геноме клетки и превращения ее в раковую.
Ученые Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology) доказали, что они могут осуществлять доставку таких перепрограммирующих генов, используя РНК – генетический материал, обычно несущий инструкции от ДНК к клеточным механизмах построения белков. Этот метод может оказаться гораздо безопаснее, чем основанное на ДНК перепрограммирование, считают исследователи - доцент кафедры электротехнической и биологической инженерии Мехмет Фатих Яник (Mehmet Fatih Yanik) и аспирант Мэттью Эйнджел (Matthew Angel).
Яник и Эйнджел описывают свой метод в статье в журнале PloS ONE.
Тем не менее, ученые отмечают, что у них пока нет оснований заявлять, что они могут перепрограммировать клетки в плюрипотентное состояние. Для этого им необходимо в течение длительного периода времени выращивать клетки в лаборатории, а затем изучить их способность развиваться в другие типы клеток – процесс, проводимый сейчас в их лаборатории. Их главным достижением является демонстрация того, что необходимые для перепрограммирования гены можно доставлять в клетку с помощью РНК.
«До нас еще никто не разработал метода многократной трансфекции клеток кодирующими белки РНК», - говорит Яник. (Трансфекция – процесс внедрения в клетки человека и животных ДНК или РНК без использования вирусов.)
В 2006 году ученые из Киотского университета (Kyoto University) доказали, что могут перепрограммировать клетки кожи мышей в плюрипотентное, подобное эмбриональному, состояние с помощью всего четырех генов. Совсем недавно другие исследователи достигли тех же результатов на человеческих клетках, доставив кодируемые этими генами белки непосредственно в зрелые клетки, но этот процесс гораздо дороже, менее эффективен и более трудоемок, чем перепрограммирование с помощью ДНК.
Яник и Эйнджел решили попробовать другой альтернативный вариант, проведя трансфекцию с помощью матричных РНК (мРНК) – короткоживущих молекул, переносящих генетические инструкции, скопированные с ДНК.
Однако они обнаружили, что РНК-трансфекция представляет собой достаточно сложную задачу: при введении в зрелые клетки кожи человека молекулы мРНК вызывают иммунный ответ, в норме направленный на защиту от РНК-содержащих вирусов. Неоднократное воздействие длинными цепочками РНК приводит клетки к «самоубийству» – клетки жертвуют собой, чтобы спасти весь организм от заражения.
Яник и Эйнджел знали, что некоторые РНК-содержащие вирусы, например, вирус гепатита С, успешно подавляют этот иммунный ответ. После изучения информации о механизмах защиты вируса гепатита С от реакции иммунной системы они провели эксперименты, доказывающие возможность выключения иммунной реакции путем доставки в клетки коротких интерферирующих РНК (siРНК), блокирующих выработку нескольких ключевых белков, необходимых для иммунного ответа.
После того, как защитный механизм выключен, мРНК, несущие гены для перепрограммирования, можно безопасно доставлять в клетку. Исследователи доказали, что если каждый день вводить к клетки siРНК и мРНК, они могут вырабатывать необходимые для перепрограммирования белки больше недели. |
|
06.08.2010 |
Ученые-криминалисты разработали способ, позволяющий сравнивать ДНК подозреваемых с образцами, найденными на месте преступления, в течение четырех часов.
<hr id="system-readmore" />
Новая технология способна существенно ускорить проведение тестов ДНК: сверять гены теперь будет почти так же просто, как отпечатки пальцев. Полицейские смогут быстро сверять ДНК подозреваемых с базой данных и принимать решения о мере пресечения.
В Великобритании 75% задержанных отпускают в течение шести часов, 95% - в течение суток. И, как пишут разработчики нового способа в журнале "Аналитическая химия", значительное количество подозреваемых, отпущенных под залог, вторично совершают преступления.
В настоящее время на обработку образцов ДНК подозреваемых с момента доставки в лабораторию уходит около восьми часов, причем это сложный и очень затратный процесс.
Простые правила
Команда исследователей под руководством британца Эндрю Хопвуда и американца Фредерика Зенхаузерна решила ускорить этот процесс - так, чтобы можно было составить карту ДНК за более короткий срок.
Ученые разработали инструмент, объединяющий картридж для обработки ДНК и специальный чип, предназначенный для анализа образцов с ватного тампона.
С помощью таких тампонов криминалисты обычно берут образцы ДНК, делая мазок полости рта подозреваемых и обрабатывая его специальными химическими веществами. Все остальное делает анализатор, составляющий карту ДНК, которую можно сравнить с образцами, хранящимися в базе данных.
Весь этот процесс - с момента взятия мазка до составления генетической карты - занимает около четырех часов. Но ученые уверяют, что уже в ближайшее время его получится оптимизировать таким образом, чтобы сократить срок анализа до трех часов.
Однако, подчеркивают исследователи, чтобы в полной мере воспользоваться возможностями, предоставляемыми новым методом, необходимо, чтобы у сотрудников правопорядка была возможность в реальном времени сравнивать полученный в результате анализа образец с базой данных.
На настоящий момент базы данных ДНК ни в Британии, ни в США не предоставляют возможность работы с новой технологией.
"Несмотря на то, что правила обращения с инструментом довольно очевидны, для работы с ним необходимо специальное обучение, - пишут создатели нового анализатора. - Однако мы уверены, что любой человек с базовым естественнонаучным образованием может с ним разобраться ".
|
|
|
09.08.2010 |
| Новый законопроект «Об охране здоровья граждан» вводит понятие «партнерские роды» и разрешает отцам присутствовать при появлении ребенка на свет.
«Поскольку многочисленные исследования подтвердили важность присутствия отцов при родах (это способствует укреплению семьи), мы законодательно это прописали,— цитирует МК слова директора департамента медпомощи детям Минздравсоцразвития России Валентины Широковой.
Партнерские роды, которым в законопроекте отведена отдельная статья, в которой сказано, что процедура должна быть бесплатной, а также там упомянуты единые стандарты для медицинских организаций, занимающихся экстракорпоральным оплодотворением, а также закрепляется понятие суррогатного материнства в рамках закона.
В документа упомянута стерилизация, которую смогут делать только достигшие 35-летнего возраста граждане, имеющие двоих детей.
|
|
|
03.08.2010 |
| Подростковый возраст давно ассоциируется у специалистов с различными пищевыми расстройствами по психологическим причинам.
|
|
|
|
