Меню
Все темы
Human Brain Project (HBP), один из флагманов программы Еврокомиссии FET (Future and Emerging Technologies), 30 сентября официально завершает свою 10-летнюю работу. Целью проекта было развитие цифровой нейробиологии. С 2013 по 2023 год в нем приняли участие 155 учреждений из 19 стран, бюджет проекта составил в общей сложности 607 миллионов евро. HBP опубликовал более 3000 научных статей, создал более 160 цифровых инструментов, медицинских и технологических приложений, а также открытую исследовательскую инфраструктуру — EBRAINS; вокруг проекта сформировалось многонациональное междисциплинарное сообщество, говорится в пресс-релизе.
Среди основных результатов исследований — 3D-атласы мозга, прорывы в персонализированной медицине и разработка новых технологий, основанных на работе мозга, например, в области искусственного интеллекта и нейроморфных вычислений.
В 2023 году около ста авторов из разных стран, принимавших и не принимавших участие в проекте, совместно написали позиционный документ о будущем цифровой нейронауки The coming decade of digital brain research ( основные положения). Предложенная в документе дорожная карта, помимо картирования и многоуровневых моделей мозга, включает исследования пластичности мозга, обучения и адаптации, сознания, поведения, языка, а также разработку нейроморфного искусственного интеллекта, сокращение разрыва между машинным и человеческим разумом и многое другое.
Еще публикации о HBP:
Human Brain Project: Spotlights on major achievements
Агрегаты неправильно свернутого α-синуклеина участвуют в патогенезе многих нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона. Ученые из Соединенного Королевства предложили способ ингибировать их сборку, применив для этого фрагмент самого α-синуклеина. Они показали, что пептид, содержащий первые 25 аминокислотных остатков белка (αS1–25), ингибирует индуцированную липидами агрегацию α-синуклеина.
Исследователи подтвердили способность связываться с поверхностью липидных везикул как для полноразмерного белка, так и для его фрагмента. Затем они показали, что αS1–25 дозозависимо ингибирует агрегацию α-синуклеина в присутствии этих везикул. Ученые предполагают, что αS1–25 препятствует формированию на мембране мультимера α-синуклеина, из которого образуются фибриллы.
Уже известно — и исследователи подтвердили это при помощи ЯМР — что неструктурированный участок в составе α-синуклеина приобретает α-спиральную конформацию, связываясь с липидной мембраной (при нейродегенеративных заболеваниях это происходит на мембране нейронов). Аналогичным образом такую структуру при взаимодействии с везикулой формировал αS1–25, который затем взаимодействовал с полноразмерным белком на поверхности везикулы, препятствуя тем самым сборке агрегатов. Авторы исследования рассчитывают, что полученные результаты помогут разработать эффективный способ терапии нейродегенеративных заболеваний.
Аденокарцинома пищевода — разновидность рака, характеризующаяся высоким уровнем смертности. Полученные ранее данные секвенирования ДНК указывают на то, что эти опухоли генетически неоднородны, за исключением мутаций в TP53, а также на высокий уровень геномных и эпигеномных перестроек, в частности, в некодирующих и межгенных участках. Изучение профиля РНК аденокарциномы пищевода показало, что важную роль в патогенезе этого вида рака играют длинные межгенные некодирующие РНК (lincRNA).
Исследователи провели полнотранскриптомное секвенирование РНК биоптатов аденокарциномы пищевода, пищевода Барретта (предраковое состояние), здорового плоскоклеточного эпителия пищевода и здоровой кардии желудка. Они обнаружили 13 lincRNA, уровень которых значительно (в два и более раза) менялся в тканях аденокарциномы. Две из них — lincPRKD и lincRTL — наиболее выраженно индуцировались в клетках опухоли (так, в 48% образцов аденокарциномы наблюдалась индукция lincPRKD и/или lincRTL, причем lincPRKD индуцировалась в 33%, а lincRTL — в 29% случаев), и авторы сосредоточили дальнейшее внимание на них. Они установили, что lincRTL локализовалась практически исключительно в ядре, тогда как lincPRKD присутствовала еще и в цитоплазме.
Учитывая, что lincRNA регулируют экспрессию генов в ядре, исследователи также секвенировали РНК в опухолевых клетках, в том числе в тех, где экспрессия lincRNA была искусственно подавлена. В первую очередь авторы работы искали мишени lincRTL, поскольку именно она почти полностью локализована в ядре. Всего анализ выявил 21 потенциальную мишень этой длинной некодирующей РНК. Для проверки этих результатов ученые выбрали ген LAMC2, который ранее уже связывали с развитием аденокарциномы пищевода. Они обнаружили, что его экспрессия снижается при нокдауне lincRTL — это подтвердилось как на транскриптомном, так и на протеомном уровне. Кроме того, экспрессия LAMC2 положительно коррелировала с уровнем lincRTL в различных клеточных линиях аденокарциномы пищевода. Полученные результаты указывают на роль lincRNA в развитии этой разновидности рака. Авторы статьи рассчитывают, что их данные лягут в основу разработки методов ранней диагностики аденокарциномы пищевода и ее лечения.
Переносимый клещами вирус тяжелой лихорадки с синдромом тромбоцитопении (Dabie bandavirus) вызывает летальный исход в 12–30% случаев. Результаты доклинических испытаний вакцины с наночастицами, испытанной на мышах и хорьках, показали, что она эффективно предотвращает заболевание.
Вакцина содержала самособирающиеся ферритиновые наночастицы, в которые был включен участок вирусного гликопротеина Gn — предыдущие исследования показали, что он эффективно стимулирует иммунный ответ. В крови мышей, которым вводили такие наночастицы, подтвердили высокие концентрации нейтрализующих антител к вирусу. Кроме того, у них формировался Т-клеточный иммунитет. Затем ученые протестировали вакцину на хорьках. Исследователи учли, что в основной группе риска среди людей оказываются в первую очередь пожилые, поэтому в качестве модельных животных взяли хорьков в возрасте четырех лет. У пожилых хорьков после вакцинации формировался иммунитет к вирусу: они были защищены от таких симптомов, как потеря массы тела, тромбоцитопения, лейкопения и летальный исход. Авторы рассчитывают, что их разработка станет перспективным кандидатом в вакцины против опасной инфекции, распространяемой клещами.
Американская биотехнологическая компания Beam Therapeutics проводит фазу 1/2 клинических испытаний высокоточного редактирования генома для терапии пациентов с острым Т-клеточным лимфобластным лейкозом и Т-клеточной лимфобластной лимфомой (T-ALL/T-LL). Терапия основана на редактировании оснований в CAR-T клетках при помощи CRISPR, и Beam Therapeutics объявила, что первый участник КИ получил терапию отредактированными CAR-T-клетками в августе этого года.
В качестве терапии рецидивирующей T-ALL/T-LL используются CAR-T-клетки, специфичные к CD7. В рамках текущего клинического испытания применяются аллогенные CAR-T, которым отредактировали основания в четырех генах: CD7, TRAC, PDCD1 и CD52. Модифицированные таким образом CAR-T не экспрессируют эти гены (терапевтический продукт получил название BEAM-201). Этот подход призван снизить вероятность фратрицида, реакции «трансплантат против хозяина» и истощения CAR-T-клеток. Кроме того, он может позволить самим CAR-T клеткам избежать действия анти-CD52 препаратов, которые используются при терапии для лимфодеплеции — удаления собственных Т-клеток пациента перед введением терапевтических CAR-T.
Само редактирование оснований считается более безопасным подходом, чем использование CRISPR-Cas9. В отличие от последнего варианта, подразумевающего внесение двуцепочечных разрывов в ДНК, редактирование оснований при помощи CRISPR действует точечно и затрагивает только одну цепь, что потенциально снижает риск повреждений генома при редактировании. Исследователи подчеркивают, что к любым вмешательствам в геном человека следует относиться с осторожностью, тщательно исследуя безопасность такого терапевтического подхода, однако считают его весьма перспективным вариантом. Редактирование оснований позволяет «с высокой эффективностью осуществлять множественное редактирование в клетках без двунитевых разрывов, которые могут приводить к частым хромосомным перестройкам и потере жизнеспособности клеток, — комментирует Джон Эванс, исполнительный директор компании Beam Therapeutics. — BEAM-201, насколько нам известно, является первым кандидатом в клинической разработке клеточной терапии с квадруплексным редактированием и представляет собой аллогенную CAR-T-клеточную терапию, способную существенно повлиять на пациентов с тяжелыми формами Т-клеточного рака, у которых возможности лечения ограничены».
Биомаркеры депрессии, основанные на данных электроэнцефалографии (ЭЭГ), изучаются уже давно. Большинство существующих методов при этом фиксируют когнитивное снижение, вызванное депрессией, и не позволяют выявить признаки самой депрессии. Небольшое исследование, проведенное учеными из Японии, показало, что депрессивное настроение можно отследить, снимая электроэнцефалограмму в состоянии покоя с закрытыми глазами в течение всего одной минуты.
Исследователи отобрали 10 участников и попросили их записывать ЭЭГ в течение 14–26 дней (не менее 14 измерений), а также заполнять опросник для оценки ментального состояния. У одного из участников была диагностирована депрессия, еще девять были здоровы. Оказалось, что депрессивное настроение отражала частота фазового сброса — моментов, когда волны мозговой активности в различных участках мозга синхронизируются. При этом абсолютная частота фазового сброса сильно отличалась между участниками, однако ее относительные изменения значимо коррелировали с выраженностью депрессивного настроения.
Авторы работы отмечают, что, несмотря на ряд ограничений проведенного исследования, таких как небольшое число участников или меньшее число электродов, чем обычно используется для проведения ЭЭГ, полученные результаты могут лечь в основу дальнейших исследований и улучшить раннюю диагностику депрессии.
Премия Breakthrough Prize, которую уже 12-й год называют «Оскаром науки», присуждается группе наиболее выдающихся исследователей за важные научные открытия. Каждая премия составляет 3 млн долларов и вручается в трех номинациях: наук о жизни, фундаментальной физики и математики. В число лауреатов премии в области наук о жизни в этом году вошли ученые, которые внесли значимый вклад в борьбу с тремя заболеваниями — раком, муковисцидозом и болезнью Паркинсона.
Карл Джун и Мишель Саделайн стали лауреатами премии за разработку T-клеток с химерными антигенными рецепторами (CAR-T). Это метод иммунотерапии перспективен в борьбе с онкологическими заболеваниями, в первую очередь с раком крови, таким как лейкемия, лимфома и миелома.
Сабина Хадида, Пол Негулеску и Фредрик Ван Гоор изобрели первые эффективные лекарства для лечения основной причины муковисцидоза — смертельно опасного наследственного заболевания, поражающего железы наружной секреции и органы дыхания. Главная генетическая причина муковисцидоза заключается в мутации CFTR. Исследователи открыли четыре препарата, которые позволяют мутантному белку функционировать, что значительно улучшает качество и продолжительность жизни людей с этим заболеванием.
Томас Гассер, Эллен Сидрански и Эндрю Синглтон награждены премией за прорыв в области наук о жизни за открытие наиболее распространенных генетических причин болезни Паркинсона. Сидрански установила, что мутации в гене GBA1, который кодирует фермент, расщепляющий липиды в клетках, выступают генетическим фактором риска развития болезни Паркинсона. Гассер и Синглтон независимо друг от друга показали, что мутации в гене LRRK2 приводят к повышению активности белка, который, как считается, способствует повреждению нейронов при этом заболевании. Эти открытия дают понимание механизмов, вызывающих заболевание, и указывают на роль лизосом — клеточных органелл, в которых происходит деградация и переработка клеточных компонентов, — в его патогенезе.
Бисфенол А — соединение, нарушающее работу эндокринной системы, — используется в упаковке некоторых продуктов питания. Это вещество обнаружено в организме почти всех европейцев, сообщает Европейское агентство по окружающей среде.
Бисфенол А когда-то использовался для производства детских бутылочек, пока не был запрещен в Европе, США и других странах десять лет назад. Он по-прежнему применяется для изготовления пластика для упаковки некоторых продуктов питания — это означает, что большинство людей потенциально подвержены его воздействию при употреблении пищи и напитков. В рамках исследовательской инициативы «Горизонт 2020» у 2756 человек из 11 стран Европы измерили уровень бисфенола A, S и F в моче. В число стран вошли Германия, Дания, Исландия, Люксембург, Польша, Португалия, Финляндия, Франция, Хорватия, Чехия и Швейцария, а сам анализ охватывает период с 2014 по 2020 годы. Исследование выявило присутствие бисфенола А в организме 92% участников.
В настоящее время существуют разногласия по поводу допустимого ежедневного количества бисфенола А, которое можно потреблять без риска для здоровья. Так, Европейское агентство по безопасности продуктов питания в апреле 2023 года опубликовало новые максимально допустимые уровни этого соединения, снизив предыдущий показатель в 20 000 раз. Европейское агентство по лекарственным средствам оспаривает эти уровни. Оно заявило, что «причинно-следственная связь не была продемонстрирована в исследованиях на животных или людях», и назвало введение новых критериев слишком поспешными. Тем не менее, Европейское агентство по окружающей среде заключает, что, согласно новым данным исследований, потребление бисфенола А «значительно превышает приемлемые уровни безопасности для здоровья».
Связано ли высокое артериальное давление (АД) в пожилом возрасте с риском развития деменции? Результаты метаанализа 17 исследований позволяют ответить утвердительно на этот вопрос. Ученые проанализировали данные 34 519 пожилых пациентов и установили, что гипертония, если ее не лечить, ассоциирована с повышенным риском деменции.
Средний возраст участников составил 72,5 года, а срок наблюдения — 4,3 года. Оказалось, что у пациентов с нелеченной гипертонией риск деменции был повышен на 42% по сравнению со здоровыми испытуемыми. При этом у пациентов, получавших лечение против гипертонии, риск деменции не был достоверно повышен. При этом исходный уровень АД не влиял на снижение риска деменции у участников, которым гипертонию лечили. Выявленная ассоциация между нелеченой гипертонией и риском развития деменции не зависела также от возраста и пола.
Хронотип человека (период его повышенной активности) частично определяется генетическими факторами, поэтому поменять его нелегко. Тем не менее, он влияет на наше здоровье. Ученые из США, Дании и Австрии показали, что «совы» (люди с вечерним хронотипом) чаще страдают от диабета, и это связано с общим менее здоровым образом их жизни.
В проспективное исследование вошли 63 676 медсестер 45–62 лет, за здоровьем которых наблюдали с 2009 по 2017 год. Изначально у участниц не было диабета, рака или сердечно-сосудистых заболеваний. К «совам» отнесли 11% участниц, к «жаворонкам» — 35%, остальных — к промежуточному типу. У людей с вечерним хронотипом риск диабета был на 72% выше, чем у людей с утренним, однако если учесть факторы образа жизни, этот показатель снижался до 19%, но оставался значимым. У «сов» на 54% чаще встречались нездоровые привычки, такие как недостаток сна, курение, прием алкоголя, плохая диета, малоактивный образ жизни. У них были выше вес и ИМТ. Если медсестры работали в вечернюю смену, зависимость пропадала.
Сопровождающая исследование редакторская статья предупреждает, что на результаты могут повлиять психологические факторы, тип работы и изменения хронотипа в течение жизни. Потенциально причина повышения риска — не сам хронотип, а его несовпадение с рабочими часами. Авторы же считают хорошей идеей учитывать хронотип человека при назначении режима работы.
