Взаимодействие белков в мышцах связано с продолжительностью жизни

Биологи из Университета Брауна (Brown University) открыли сложную цепь молекулярных событий, ведущую от инсулина к деградации белков в мышцах и значительно снижающую продолжительность жизни плодовых мушек дрозофил. Новое исследование, опубликованное в PLoS Genetics, определяет в качестве центрального звена этой цепочки эквивалент белкового комплекса млекопитающих активина.

Плодовые мушки, как известно, недолговечны, но ученые, занимающиеся биологией старения животных, начали понимать, почему некоторые из этих насекомых живут дольше других. Они, в частности, установили прямую связь между продолжительностью жизни и инсулином, а также между долгожительством и плодовитостью этих насекомых. Новое исследование, результаты которого актуальны для многих биологических видов, связывает эти данные воедино, прослеживая связь сигнального каскада инсулина с контролем над белковым составом мышечной ткани и сокращением продолжительности жизни.

Главной темой опубликованной в PLoS Genetics статьи является вновь открытая роль белка дрозофилы dawdle (daw) – эквивалента белкового комплекса млекопитающих активина (activin). Ученые установили, что он блокирует естественный механизм удаления неправильно свернутых белков из мышечных клеток, что приводит к снижению мышечной активности. Блокирование активности этого эквивалента активина увеличивает продолжительность жизни дрозофил на целых 20 процентов, около 10 дней, и, по мнению ученых, это не является случайным совпадением.

Для исследователей, конечно же, важно не то, что им удалось продлить на одну-две недели существование мушек, а то, что эти важнейшие белки эволюционно сохранены и в геномах млекопитающих, включая человека.

«Конечная цель нашего исследования – понять, как определенные молекулярные сигнальные пути контролируют старение всех видов в целом», – комментирует исследование ведущий автор статьи Хуа Бай (Hua Bai), постдокторант лаборатории экологии и эволюционной биологии профессора биологии Университета Брауна Марка Татара (Marc Tatar). «Сейчас эксперименты проводятся на плодовых мушках, но мы думаем, оно актуально и для биологии старения человека. Эволюция хорошо сохранила этот сигналинг».

Бай, Татар и их коллеги приступили к исследованию, будучи вооружены пониманием того, что подавление сигналинга инсулина увеличивает продолжительность жизни мух, потому что чем меньше инсулина, тем больше белка, называемого dFOXO. Задачей номер один было выяснить, какие гены, имеющие отношение к продолжительности жизни, могут быть мишенями dFOXO.

Доктору Баю удалось значительно сузить поиск, отобрав от сотен генов всего лишь три. Подавив их активность с помощью РНК-интерференции, он обнаружил, что это привело к увеличению продолжительности жизни мух. Подавление daw увеличило продолжительность жизни подопытных насекомых на 12–35 процентов.

«Грязные» мышцы. За 1, 3 и 5 недель (слева направо) в мышечных волокнах контрольных мух (верхний ряд) накопились большее количество белковых
агрегатов (показаны как зеленые пятнышки), чем в волокнах, в которых подавленный белок dawdle не затруднял удаление неправильно свернутых белков.
(Фото: Tatar lab/Brown University)

Известно, что у мух белок daw влияет на развитие нервной системы. У людей одной из функций активина является стимуляция фолликул яичников в менструальном цикле женской репродуктивной системы, и этот эффект опосредуется головным мозгом.

Что же касается мух, то эксперименты показали, что свое влияние на продолжительность их жизни белок daw оказывает за счет активности в мышечной ткани.

Что же он там делает? В ходе исследования выяснилось, что daw подавляет активность гена под названием Atg8a, чья функция состоит в стимулировании процесса аутофагии– удаления неправильно свернутых белков. Накопление неправильно свернутых белков ослабляет мышечную ткань, так же как аналогичный процесс в клетках головного мозга приводит, как полагают, к развитию болезни Альцгеймера. Подавление daw привело к усилению очищения мышечных волокон от токсичных белковых агрегатов.

Кроме того, исследователи установили, что и повышенная экспрессия Atg8a в мышцах мух несколько увеличивает продолжительность жизни насекомых.

Наконец, ученые установили потенциальную связь и с другими тканями: подавление daw снижает секрецию инсулина инсулин-продуцирующими клетками (insulin producing cells) головного мозга мух. В конечном итоге это приводит к подавлению системного сигналинга инсулина и замыкает цепочку обратной связи, в которой подавленный сигналинг инсулина позволяет dFOXO сильнее подавлять белок daw, что, в свою очередь, ведет к дальнейшему подавлению секреции инсулина клетками мозга. Этот же процесс – за счет стимуляции экспрессии гена аутофагии Atg8a – способствует поддержанию хорошего состояния мышц.

Доктор Бай признает, что им пока неизвестно, почему снижение функциональности мышц из-за отсутствия аутофагии приводит к сокращению продолжительности жизни мушек. Не исключена возможность и того, что стареющие насекомые просто теряют подвижность, необходимую при конкуренции за пищу. Но ученые уже начали новое исследование на одной из наиболее важных мышечных тканей – миокарде. Они пытаются понять, влияет ли цепь молекулярных событий, препятствующих аутофагии, на насосную функцию сердца мух. В 2004 году профессор Татар и его сотрудник Рольф Бодмер (Rolf Bodmer) уже связали инсулин и dFOXO с работой сердца дрозофил.

Чтобы понять, как все это соотносится с организмом человека, исследователи изучают и связь сигналинга активина и аутофагии в клетках млекопитающих.

«Потенциально это можно транслировать на биологии человека, – считает доктор Бай. «Доказательства, полученные на млекопитающих, могут быть полезны в поиске будущих терапевтических мишеней и лекарственных препаратов».

Оригинальная статья

Activin Signaling Targeted by Insulin/dFOXO Regulates Aging and Muscle Proteostasis in Drosophila

http://news.brown.edu/…013/11/aging

Оригинал взят у

mi3ch в реклама книги

Встречался с авторами книги «Жизнь без старости». Это профессиональные биологи из МГУ. Они же изобретатели нового лекарства.

Говорили о продолжительности жизни. С начала ХХ века она увеличилась почти в два раза. Еще сто лет назад диагноз «воспаление легких» означал смертный приговор. А я, например, в детстве болел пневмонией раз пять. Сегодня средняя продолжительность жизни продолжает расти. Человечество стоит на пороге новых открытий. В биомедицину вкладываются огромные деньги. И основная проблема сейчас стоит не в том, чтобы отодвинуть как можно дальше дату смерти, а в том, чтобы максимально продлить активную жизнь человека.

Биологи очень долго не задумывались о том, как, собственно, умирают клетки. Оказалось, что в подавляющем большинстве случаев в какой-то момент в клетке включается программа самоубийства – апоптоз. И реализация этой программы требует затрат энергии. Если, например, клетку лишить ее источников, то она умрет не так быстро, как собиралась. Иногда программа самоубийства может быть полезной. Например, если клетка – раковая.

Вы никогда не задумывались, куда девается хвост у головастика, когда он превращается в лягушку? Клетки хвоста получают сигнал о самоубийстве и аккуратно ликвидируются. Но что будет, если постараться отключить эту программу?

( xxx )

Ученым наконец удалось создать «обнуленные» стволовые клетки

Одна из преград на пути использования эмбриональных стволовых клеток в медицине связана с самой их природой: они «рождаются» для быстрой эволюции в клетки других типов. До последнего времени ученым не удавалось сохранить эмбриональные клетки в первозданном виде. Поэтому им нашли замену– перепрограммированные взрослые клетки, так называемые индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК). Но и тут все не гладко: ИПСК сохраняют следы своего происхождения – предрасположенность к развитию в определенные типы клеток.

Ученым наконец удалось создать «обнуленные» стволовые клетки Теперь ученым из Вейцмановского научного института (Израиль) удалось ликвидировать это препятствие. Созданные ими ИПСК «перезагружены» до максимально «юного» состояния и в этом состоянии поддерживаются.

Сразу после первых успешных опытов в 2006 году, ИПСК были провозглашены наилучшей – как с этической, так и практической точек зрения – альтернативой эмбриональным стволовым клеткам. Получают ИПСК путем введения четырех генов в геномы, например, кожных клеток взрослого человека. Это процесс отодвигает стрелки «часов развития» почти к исходной точке (эмбриональному состоянию) – но не совсем. Доктор Якоб Ханна (Jacob Hanna) и его коллеги поняли, что одного впрыскивания генов будет недостаточно – нужно будет также затормозить дифференцирующий «порыв» клетки.

О том, что это в принципе возможно, говорят эмбриональные стволовые клетки мыши, применяемые во многих лабораторных экспериментах – они легко поддерживаются в первозданном, «ненастроенном» состоянии. Если понять, почему мышиные ЭСК не начинают дифференциацию «в пробирке», можно будет «научить» этому и человеческие клетки, решил Ханна. Проведя серию опытов и генетический анализ, израильские ученые разработали препарат, «заглушающий» в ИПСК генетический путь, отвечающий за дифференциацию.

Потом они ввели обработанные ИПСК в мышиные бластоциты – эмбрионы на начальной стадии развития, содержащие лишь несколько клеток. Если модифицированные ИПСК и вправду окажутся «первоначальными» и жизнеспособными, они будут расти вместе с мышиными клетками, решили ученые. ИПСК были помечены флуоресцентным маркером, чтобы облегчить отслеживание их судьбы в мышином эмбрионе. И вправду – через десять дней исследователи обнаружили, что плод содержит как мышиные, так и человеческие ткани.

«Нам удалось “заморозить” клетки в состоянии, которое на самом деле является в высшей степени мимолетным», - утверждает Ханна.

Открытие израильских ученых принесет пользу биомедицинским исследованиям, прежде всего генной терапии и генной инженерии. Ханна и его группа планируют о дальше изучать «очеловеченные» эмбрионы мышей – там они хотят найти новые способы направлять развитие человеческой ткани в функциональные органы.

По материалам пресс-релиза института.

Компании Organovo удалось «напечатать» функционирующие в течение 40 дней образцы печени

Само собой, о печати целой печени, как готового к пересадке органа, говорить еще рано. Но ученые и инженеры подбираются к решению этой проблемы все ближе. К примеру, стартап Organovo, занимающийся как раз решением таких вопросов, смог показать отличный результат: образцы «напечатанной» при помощи 3D-биопринтера печени нормально функционировали в течение 40 дней.

При этом указанные образцы не просто жили, но и показывали стандартную для печени реакцию на разного рода вредные вещества (вредные для организма человека). Стоит отметить, что эта же компания еще в апреле рапортовала о «печатных» образцах печени, которые могли функционировать в течении пяти дней. Как видим, менее, чем за полгода специалисты Organovo добились впечатляющего прогресса.

К слову, сейчас основная проблема, которая приводит к текущей невозможности печатать целую печень — это кровеносные сосуды, пронизывающие этот орган. Само собой, в Organovo научились печатать образцы печени (из живых клеток, наслаивая их друг на друга), но вот кровеносные сосуды, капилляры, печатать еще никто не умеет.

Тем не менее, специалисты стараются преодолеть и эту проблему, так что надежда на скорое решение есть. Organovo планирует использовать свои образцы печени в «3D Human Liver Project» уже в следующем году. Этот проект предусматривает создание частей органов человека, на которых будет тестироваться влияние того либо иного медицинского препарата. Результаты таких испытаний должны быть, по словам специалистов, гораздо надежнее, чем испытания, проводимые на животных.

http://www.dvice.com/2013-11-6/3-d-printed-liver-slices-are-able-function-normally-40-days

На основе анализа генов можно отбирать стволовые клетки для создания кровеносных сосудов

Чикагским учёным, которые проводят исследования на базе Университета Иллинойса, удалось определить белок, синтезируемый стволовыми клетками костного мозга. Основная функция этого белка – образование кровеносных артерий и стимулирование их роста.

Джаллес Рехман, занимающийся вопросами кардиологии и фармакологии в медицинском колледже, который работает при университете, отмечает, что существуют стволовые клетки, действующие разнонаправлено. Так, уникальными возможностями обладает костный мозг и его стволовые клетки, способные дифференцировать костные и хрящевые ткани, а также помогающие поддерживать в здоровом состоянии другие клеточные структуры организма.

Группа учёных во главе с Джаллесом Рехманом занимается разработкой методов инженерии клеточных тканей, которые можно использовать в лечении заболеваний сердечно-сосудистой системы. Они заметили широкие возможности расположенных в костном мозгу клеток, которые называют мезенхимальными. Оказалось, что именно они имеют большое значение в формировании клеток, имеющих решающее значение для сосудов.

В ходе экспериментов учёные доказали и продемонстрировали, каким образом происходит смешивание мезенхимальных и эндотелиальных клеток, выстилающих сосуды, доставляющие кровь к органам. Смешав два типа клеток, экспериментаторы обнаружили, что клетки костного мозга вытянулись и стали основой, вокруг которой расположились эндотелиальные трубчатые клетки.

В итоге учёные пришли к выводу о том, что данный процесс, в ходе которого происходит организация клеток сосудов, напрямую зависит от действия стволовых клеток.

На следующем этапе исследования смеси клеток имплантировали мышам. В ходе наблюдения выяснилось, что эндотелиоциты смогли образовать нормально функционирующие сосуды.

Чтобы выяснить, как стволовые клетки действуют, когда проходит этот процесс, исследователи проанализировали гены. Они провели сравнительный анализ в предварительно смешанных наборах клеток. При этом сравнивались две группы смесей: первая могла образовывать сосуды, а вторая – не могла. В первом случае учёные обнаружили ген, который называется SLIT3.

Вывод учёных был следующим: не все типы стволовых клеток обладают способностью формировать сосуды. Всё зависит от того, какую активность в них проявляет обнаруженный ген. Чтобы лечить заболевания сердца, необходимо тестировать клетки больного на возможность активизировать SLIT3. Данная процедура в будущем станет вариантом проведения индивидуальной терапии.

Сегодня в клинических испытаниях проводятся процедуры инъекций стволовых клеток, в том числе мезенхимальных. Затем их действие оценивается в зависимости от того, насколько они способны вызывать рост кровеносных сосудов у человека в постинфарктном состоянии. До настоящего времени данная процедура получала скромные оценки, но проведённое исследование изменит ситуацию кардинальным образом.

Учёные уверены, что с помощью анализа генов и их возможностей каждый пациент получит индивидуальный способ лечения, так как клетки костного мозга будут полностью соответствовать особенностям организма и улучшат деятельность сердечной мышцы за счёт роста сосудов.

В настоящее время исследования и эксперименты Клемсонского университета продолжаются. Учёные намерены выявить белки, синтезирующиеся таким же способом во время неврологических расстройств. А пока данные исследований учёные опубликовали в научном журнале Cell Reports.
http://www.ntpo.com/obzor-sovremennyh-tehnologii/sovremennye-tehnologii-v-medicine/38142-uchjonye-nashli-sposob-lechenija-nevrologicheskikh-rasstrojjstv.html

Ученые получили клетки печени из продуктов липосакции

Клетки жира. Иллюстрация с сайта foreverslim.hu

Ученые из Стэнфордского университета (США) разработали быстрый и эффективный метод получения клеток печени (гепатоцитов) из клеток человеческого жира. Стволовые клетки жировой ткани, изъятые при липосакции, были превращены в гепатоцитоподобные клетки и успешно трансплантированы в организм мышей. Статья «Enabling Autologous Human Liver Regeneration With Differentiated Adipocyte Stem Cells» была опубликована 21 октября в журнале Cell Transplantation.

В отличие от большинства других органов, клетки печени обладают высокой способностью к регенерации, однако при острых отравлениях или повреждениях, связанных с хроническим алкоголизмом и вирусным гепатитом, орган может не справиться с нагрузкой.

По словам Гари Пельтза (Gary Peltz), одного из основных авторов работы, метод преобразования стволовых клеток жира в гепатоцитоподобные клетки, разработанный японскими учеными в 2006 году на основе химической стимуляции, требует месячный срок и более, и не производит достаточное количество материала для регенерации печени. А превращение соматических клеток в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК) требует введения чужеродных и потенциально канцерогенных генов. В отличие от них, стволовые клетки жира необходимо лишь выделить из соответствующей ткани.

Весь процесс от начала до конца занимает всего восемь дней – достаточный срок для того, чтобы быстро восстановить ткани печени пациентов с острыми отравлениями, которые в противном случае умирают в течение нескольких недель при отсутствии донорской печени. Кроме того, так как новая ткань печени будет происходить из собственных клеток пациентов, не будет риска отторжения трансплантата, соответственно, и необходимости в иммунодепрессантах.

Ученые вырастили стволовые клетки жировой ткани в жидкой культуральной среде, где они образовали сфероиды, а затем ввели по 5 миллионов полученных индуцированных гепатоцитов (i-Heps) в печень иммунодефицитных мышей, предварительно разрушенную мощным токсином. Спустя четыре недели анализы крови животных показали, что в ней содержится существенное количество человеческого сывороточного альбумина, уровень которого вырос в три раза за следующие четыре недели.

Результаты анализов также показали, что новая печеночная ткань мышей успешно обезвреживает и удаляет из организма токсичные продукты обмена веществ. Гистология печени обнаружила, что пересаженные клетки интегрировались в орган, начали экспрессировать поверхностные маркеры зрелых гепатоцитов человека и образовывали структуры желчных протоков.

Исследователи отмечают, что через два месяца после введения индуцированных сферических гепатоцитов не было выявлено никаких признаков образования опухоли, тогда как у мышей, которым пересадили гепатоцитоподобные клетки, полученные из ИПСК, образовывались опухоли, прощупываемые сквозь тело животных спустя три недели после трансплантации.

«Это может оказаться достаточным, чтобы заменить пересадку донорской печени, - процитировал слова профессора Пельтза Medical Xpress. Ученые уже подали заявку на патент по использованию сферической культуры для получения индуцированных гепатоцитов и собираются провести тестирование данной технологии на крупных животных.

http://medportal.ru/mednovosti/news/2013/10/22/122liver/

Биочернила из модифицированного желатина для 3D-печати

То, что сегодня кажется фантастикой – выращивание искусственных тканей и органов, – уже несколько лет разрабатывается в лабораториях ученых. 3D-биопринтингом – печатью тканей с помощью струйных принтеров – занимаются и в Институте межфазной инженерии и биотехнологий Фраунгофера (Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology, IGB) в Штутгарте. Одну из своих последних разработок немецкие ученые представили на выставке Biotechnica, проходившей в Ганновере 8–10 октября 2013 г.

По данным Немецкого фонда трансплантации органов (German Organ Transplantation Foundation), количество доноров органов в первой половине 2013 года снизилось более чем на 18 процентов по сравнению с тем же периодом предыдущего года. В то же время можно с уверенностью сказать, что спрос на органы будет постоянно расти, потому что мы продолжаем стареть, а область трансплантационной медицины постоянно развивается. Многие серьезнейшие заболевания уже сегодня можно успешно лечить заменой клеток, тканей или органов. Поэтому ученые упорно работают над усовершенствованием методов производства искусственных тканей. Это то, чем можно восполнить дефицит донорских органов.

Решающую роль в этой области может сыграть технология, с которой все мы хорошо знакомы, но большинство из нас, конечно, не связывают ее с производством искусственных тканей. Это струйный принтер. Ученые из IGB достигли значительного успеха в разработке биочернил, пригодных для использования в биопечати.

Ученые используют струйные принтеры. (Фото: © Fraunhofer IGB)

Эти прозрачные жидкости состоят из компонентов природного тканевого матрикса и живых клеток. Новые биочернила основаны на хорошо известном биологическом материале – желатине. Желатин получают из коллагена – основного компонента соединительной ткани. Чтобы адаптировать биологические молекулы для печати, исследователи модифицировали гелеобразующие свойства желатина. В отличие от немодифицированного желатина, быстро образующего гидрогель, биочернила в процессе печати остаются жидкими. Жидкость превращается в гидрогель только после облучения ультрафиолетовым светом, сшивающим молекулы коллагена.

Полимеры из модифицированного желатина – как и природные ткани – содержат огромное количество воды, но остаются стабильными в водной среде и при нагревании до физиологических 37°С. Химическую модификацию биологических молекул можно контролировать, с тем чтобы получать гели с различными характеристиками прочности и набухания. Это позволяет имитировать свойства разных естественных тканей – от твердого хряща до мягкого жира.

В Штутгарте печатаются и синтетические материалы – искусственные заменители внеклеточного матрикса. Примером тому система, которая при отверждении дает гидрогель, лишенный побочных продуктов, и может быть немедленно заполнена живыми клетками. Но на данный момент наибольшее внимание ученые уделяют «естественному» варианту гидрогелей.

«Несмотря на то, что синтетические гидрогели обладают большим потенциалом, нам еще многое нужно узнать о взаимодействиях между искусственными веществами и клетками или природными тканями. Наши основанные на биомолекулах варианты обеспечивают клетки естественной средой и поэтому могут стимулировать самоорганизацию клеток в модель функциональной ткани», – объясняет доктор Кирстен Борхерс (Kirsten Borchers), представлявшая новую разработку на выставке.

Принтеры в лаборатории в Штутгарте имеют много общего с обычными офисными принтерами – различия обнаруживаются только при ближайшем рассмотрении. Например, нагреватель на чернильном контейнере, с помощью которого устанавливается температура биочернил. Кроме того, у биопринтеров меньше струй и резервуаров, чем у их офисных «коллег».

«Нам хотелось бы увеличить их количество, чтобы одновременно печатать разными чернилами с разными клетками и матриксами. Так мы сможем приблизиться к воспроизведению сложных структур и различных типов тканей», – говорит Борхерс.

В лаборатории, а не в офисе: для нанесения клеточных суспензий на переливающиеся розовые пластинки из гидрогеля, препятствующие высыханию,
Большой проблемой на данный момент является создание васкуляризированной ткани. Это означает, что ткань должна иметь свою собственную систему кровеносных сосудов, снабжающую ее питательными веществами. Вместе с партнерами IGB работает над этой проблемой в рамках проекта ArtiVasc 3D при поддержке Европейского Союза. Сутью этого проекта является технологическая платформа для создания мелких кровеносных сосудов из синтетических материалов и первой искусственной кожи с ее подкожной жировой клетчаткой.

«Этот этап очень важен для будущей печати тканей или целых органов, – комментирует Борхерс. «Печать более крупных тканевых структур станет возможной только тогда, когда мы достигнем успеха в получении ткани, которая питается системой кровеносных сосудов».

Источник - http://www.fraunhofer.de/en/press/research-news/2013/oktober/need-different-types-of-tissue-just-print-them-2.html

Для тех, кому интересны технологии биопечати - 2009 год TED MED

Оригинал взят у

m_batin в Памятка на холодильник для инвесторов в области продления жизни

Дорогие инвесторы в область продление жизни и борьбу со старением! Встает заря инвестиций в нашу отрасль, горят огни пожаров желания жить долго, скачут всадники инвестфондов, сингулярность приближается. Газеты сошли с ума и вместо того, чтобы рассказывать, что на женщину напал инопланетный огурец, повально пишут о том, "как быстро новые тройственные комплексы могут протиснутся к рибосоме сквозь другие молекулы" В это неспокойное время вам хочется завладеть самым сокровенным, что может быть в биотехе - лекарством от старости, но страшно быть обманутым и умереть в двух шагах от бессмертие.

Смотрите, луч добра пронзает тучи неведения и белый рыцарь скачет к вам на белом коне, чтобы провести вас через болото Мефистофелей меняющих вечную жизнь на ваше богатство. Белый рыцарь - это я, и я несут вам свет истины, который поможет вам тупо не потерять бабло по-неопытности. Потому что, когда инвестор теряет деньги, он уже не хочет больше инвестировать в продление жизни, от этого наши шансы на бессмертие уменьшаются.

Итак, вы решили проинвестировать 2 миллиона долларов в хороший проект в области борьбы со старением. Не знаю почему, но 2 миллиона - самая распространенная сумма, о которой говорит инвестор. Здесь первый подвох. На самом деле проект будет стоить 10. Вам этого не сказали, чтобы вас не спугнуть. 2 миллиона - это год работы хорошей лаборатории, а за год ничего не сделаешь. Ваша ставка проиграла.

Давайте вернемся в начало. В тот самый момент, когда вы осознали, что продлить жизнь возможно, в течении одной наносекунды вам пришла мысль в голову, что на этом можно и заработать. Да, владелец лекарства от старости станет первым квадриллионером на планете, обладателем космической славы, миллионов женщин и частного звездолета. Делая шаг в этот новый прекрасный мир блаженства без старения, вы неминуемо падаете в пропасть реальности. По той причине, что вы захотели и лекарства от старости и заработать на этом одновременно. Заработать – это отягощающая идея для, и без того, самого сложного проекта в истории человечества. Конечно, конечно, под маркой продления жизни сейчас много кто имеет гешефт, но только они продают бады, витамины и прочие сказки. То есть это не лекарство от старости, а эксплуатация доверия.

В целом поиск одного какого-то вещества довольно тупиковая идея.
Дело в том, что не может быть одной волшебной молекулы, которая будет продлевать жизнь человеку. Весь наш организм состоит из положительных и отрицательных обратных связей. То есть мы не можем давить постоянно на что-то одно, потому что с какого, то момента даже самое хорошее, начнет действовать, как очень плохое.
Вы можете поставить эксперимент на себе. Например, продолжить пить лекарство, которое вам выписал врач, после того, как болезнь прошла. Вроде бы лекарство помогло, что бы и дальше ему не помогать вам? Ан нет, оно вас угробит. Тоже самое относится например к антиоксидантам. Старение полностью завязано на окислительном стрессе, но при упорстве, достойном уважения, вы сможете антиоксидантами разрушить собственную антиоксидантную защиту и получить множество патологий. Хотя вроде бы сам бог велел антиоксидантам замедлять старение. Старение болезнь регуляции, и возможно в один момент времени нам потребуется одна молекула, а в другой момент времени прямо противоположная.

То есть в самом начале стоит определиться: вам ехать или шашечки? Ни у кого в мире нет лекарства от старости, его еще предстоит разработать. А это вложения в фундаментальную науку, то есть в отрасль, где результат не гарантирован. Не надо думать, что ученый не понимает психологию инвестора, понимает. Не хитрая вам скажу психология то. Просто гарантировать конкретный результат исследователя заставляют дружеские крепкие объятия финансиста.

Мой совет в этом случае прост: не думать о прибыли, а рассчитывать на научные достижения. Я знаю десятки людей, которые отнесли деньги на помойку, рассчитывая быстро создать лекарство от старости. А главное они и науки не получили, тестировали какую то хрень на ослах. То есть их деньги не только не помогли, но иногда и отвлекли людей от нормальной работы.

Когда вы немного в теме, то уже ясно всё представляете, что нужно делать. Вы уже знаете, что можно обучить иммунную систему и она будет безжалостно уничтожать рак, можно расшифровать геном раковой клетки и тут же находить лечебный таргет, можно удалить плохие старенькие клетки и организм ух как заживет или вот действуем на этот сигнальный путь, связанный с долголетием, и пожалуйста, вечная молодость. Эта ясность от незнания. Биология пиздец какая сложная, если вам идея понятно, то она недостоверна.

В этом месте вам следует совершить немыслимое - самому не хило разобраться в молекулярной биологии. Не взять на работу первого попавшегося еблана, которому поручить разобраться, а самому. Я вам клянусь, если вы не возьмете курс по молекулярной биологии, вы отнесете деньги в самый провальный проект, который только можно представить. Не знаю почему так получается, но опыт бизнесменов в Америке, России, Австралии показывает именно это. Если вы хотите немедленно создать центр компетенции, аналитический бюро, самый главный институт по бессмертию, вы воздвигаете памятник своей глупости. Позанимайтесь с преподавателем, поездите на научные конференции. Сам. Разберетесь кто есть кто. Если соберетесь кого-то послать вместо себя, лучше пропейте.

А как же эксперты? Это пидарасы. Я видел несколько научно-технических советов, которым потребовалась одна наносекунда, чтобы начать распределять проекты исключительно родне и таким же пидарасам, как они сами. Надменные, завистливые индюки, с одной стороны - выжившие из ума, с другой - умудряющееся своими регалиями и важностью запудрить мозг окружающим.

Как правило, как правило. Я знаете ли не огульно, не обо всех, я о тренде.
Много букв на сегодня получилось, продолжу позже с того же места, о том, как правильно организовать экспертизу. Или о том, как получить на руки хороший проект. Я подумаю с чего начать, а то мне хочется побыстрей опубликовать и посмотреть на лайки. Считайте мой текст анонсом.

Найдена «пусковая кнопка» человеческой жизни

Ученые обнаружили «триггер жизни», который дает жизнь человеческому эмбриону. Это открытие крайне важно не только для репродуктивной медицины, но и для продления жизни и регенерации тканей при тяжелых болезнях и травмах.

Основные этапы процесса развития человеческого эмбриона известны ученым давно, но до сих пор загадкой оставались начальные молекулярные механизмы, которые запускают каскад событий и формируют развивающийся эмбрион. Образно говоря, был неизвестен тот самый «волшебный палец», который толкает первую костяшку домино жизни.

Генетики из Йельского университета сообщили в сентябрьском издании Nature об обнаружении триггера, который инициирует развитие эмбриона и позволяет человеческому зародышу расти. Активность трех факторов, Nanog, Pou5f1 (Oct4) и SoxB1, запускает процесс развития будущей человеческой жизни. Более того, эти же три фактора впоследствии могут перепрограммировать клетки взрослого человека в эмбрионально-подобное состояние, что можно использовать для регенерации поврежденных тканей, омоложения организма и, теоретически, продления жизни. Именно за изучение возможности такого перепрограммирования взрослых клеток человека в 2012 году получил Нобелевскую премию японский ученый профессор Синья Яманака. Многие ученые считают, что возможность безопасного перепрограммирования обычных клеток в плюрипотентные стволовые откроет путь заветной мечте человечества: бесконечной здоровой жизни. Теперь же обнаружены факторы, которые природа использует для запуска такого перепрограммирования и самой человеческой жизни.

Ученые узнали важнейший секрет рождения жизни. Три фактора, дающие жизнь человеку, также могут превращать клетки взрослого человека в эмбриональные

Ученым давно известно, что мать передает ребенку генетические инструкции по запуску раннего эмбриогенеза. Этот набор инструкций помогает эмбриону «научиться» читать собственный геном. Однако до сих пор ученые не могли найти инструкции, которые окончательно передают эмбриону контроль над собственным развитием.

И вот, наконец, эти инструкции были обнаружены (по крайней мере один триггер в виде трех факторов). Три фактора оказались наиболее активны в период между оплодотворением и передачей управления развитием эмбриону (в течение около 3 часов у рыбок данио и 24 часов в эмбрионе человека).

В настоящее время ученые планируют тщательно изучить обнаруженный механизм запуска самостоятельной человеческой жизни и отыскать другие возможные аналогичные процессы. Это крайне важная работа, которая может кардинально изменить будущее нашей цивилизации и сделать жизнь человека еще более ценной.
http://rnd.cnews.ru/tech/biotech/news/top/index_science.shtml?2013/09/24/543956

Оригинал взят у

nature_wonder в "Научное кафе"

Что ж, пришлось взять весьма продолжительную паузу. Позади – трудный период, связанный с одновременной работой в двух местах. Правда, загрузка и сейчас не оставляет много возможностей... Но я надеюсь, в перспективе это решаемо. С другой стороны, за отчетный период удалось подготовить ТВ-выпуск о физике Солнца, например. Очень благодарен отличным экспертам, которые пришли и все разъяснили. Наверное, для рядового зрителя все-таки получилось сложновато. Но делать передачу совсем простой не было желания ни у меня, ни у ведущего, Александра Сергеева.

Для экономии времени встроенное видео начинается с беседы с экспертами. Это: Владимир Кузнецов, директор Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн и Анатолий Петрукович, руководитель отдела физики космической плазмы Института космических исследований. В качестве приглашенного журналиста – Катя Боровикова (РИА-Новости).

"" (Watch on YouTube)

P.S. Заодно поделюсь приятным воспоминанием. Полтора года назад говорил с геронтологами, работающими с удивительными крысами-долгожителями – голыми землекопами. И тогда Вера и Андрей обмолвились, что у землекопов очень длинные молекулы гиалуроновой кислоты. И это, по всей видимости, предотвращает рак:

«Мы делали сходный эксперимент в пробирке – выращивали клетки голого землекопа и обрабатывали их определёнными онкогенами. Если мышиные клетки обработать онкогенами, они начинают формировать опухоли в пробирке. А клетки голого землекопа не начинают. И мы смогли выделить такое вещество, которое вырабатывают клетки голого землекопа, – если мы это вещество уберём, они тоже начинают образовывать опухоли».

Их результаты на тот момент не были опубликованы. А прошедшим летом об этих экспериментах вышла их статья в Nature. По-русски об этом здесь. Не так давно еще одно важное исследование они опубликовали в PNAS. У землекопа рибосомная РНК тоже необычна: она сегментирована на два фрагмента. И главное, у землекопа заметно выше точность трансляции белков. Вероятно, как раз засчет такой необычной структуры молекулы РНК. По-русски здесь. Работают люди. Дело движется.

Прорыв в редактировании ДНК

Ученые из Исследовательского института Скриппса (The Scripps Research Institute, TSRI) нашли способ расширить сферу применения мощного метода редактирования ДНК, основанного на так называемых TALE-белках.

Исследование профессора Карлоса Барбаса III (Carlos Barbas III) (слева) и научного сотрудника
его лаборатории Брайана Лэмба (Brian Lamb) открывает новые возможности в научных
исследованиях и медицине. (Фото: TSRI)

«Это один из самых известных инструментов в биологии, и теперь мы нашли способ сделать его мишенью любую последовательность ДНК», – говорит Карлос Ф. Барбас III (Carlos F. Barbas III), руководитель кафедры молекулярной биологии, профессор кафедры химии TSRI.

Прорыв касается ряда инженерных ДНК-связывающих белков, называемых TALEs, которые биологи все чаще используют для включения, выключения, удаления или даже переписывания конкретных генов для научных экспериментов, а также, потенциально, для биотехнологических и медицинских приложений, в том числе лечения генетических заболеваний.

Основанные на TALEs методы считаются эффективными только для части возможных последовательностей ДНК животных и растений, но теперь эти ограничения сняты. Профессор Барбас и его группа сообщают о своем открытии в журнале Nucleic Acids Research.

Молекулярные биологи давно мечтали о возможности манипулировать ДНК живых клеток с легкостью и точностью, и теперь эта мечта почти стала реальностью. Основанные на TALEs белки, разработанные всего несколько лет назад, возможно, самый удобный и точный из всех имеющихся на сегодняшний день инструментов для манипулирования ДНК.

Инженерные TALEs (transcription-activator-like effectors) основаны на природных TALE-белках, которые вырабатываются некоторыми бактериями, поражающими растения. Природные TALEs помогают бактериям использовать организм растения путем связывания с определенными сайтами растительной ДНК и повышения активности определенных генов, что способствует росту и выживаемости вторгшихся бактерий.

Ученые научились конструировать связывающийся с ДНК сегмент TALE-белков так, чтобы они взаимодействовали именно с нужной последовательностью ДНК. Обычно они присоединяют ДНК-связывающий сегмент к сегменту другого белка, который может выполнять определенную нужную функцию в нужном месте – например, к фрагменту фермента, разрезающего ДНК. В общей сложности лаборатории Барбаса и других ученых разработали уже тысячи таких мощных основанных на TALEs редактирующих ДНК белков.

Тем не менее основанное на TALEs редактирование ДНК имеет существенное ограничение. Мишенями практически всех открытых до сих пор природных TALEs являются последовательности ДНК, начинающиеся с нуклеозида тимидина, обозначаемого в четырехзначном ДНК-коде буквой «Т». Структурные исследования показали, что природные белки TALEs не могут связываться с ДНК без этого Т в начале последовательности, и молекулярные биологи считали, что правило «T-ограничения» применимо к любому инженерному TALE-белку.

«Однако никто не исследовал, действительно ли этот начальный тимидин необходим множеству существующих на сегодня искусственных TALE-белков и ферментов, с должной тщательностью», – говорит Брайан Лэмб (Brian Lamb), научный сотрудник лаборатории профессора Барбаса, первый автор статьи.

Лэмб начал с оценки того, насколько хорошо основанные на TALE белки функционируют с их обычными ДНК-мишенями, если первой буквой последовательности ДНК является не Т, а один из трех других нуклеозидов (A, G или C). Используя библиотеку природных и инженерных TALE-белков, он нашел веские свидетельства в пользу «T- ограничения». «Активность TALE-белков отличалась на порядки – некоторые из оцененных нами TALEs теряли до 99,9% активности, если мы изменяли первое основание», – говорит Лэмб.

Но ученый не был готов отказаться от идеи создания TALE-белков с более широкими возможностями. Для этого он адаптировал метод «направленной эволюции», разработанный в прошлом году профессором Эндрю Мерсером (Andrew Mercer), в то время также научным сотрудником лаборатории Барбаса. Сначала Лэмб создал большую библиотеку новых TALE-белков, случайным образом отличающихся структурой, «захватывающей» начальный нуклеозид, а затем проверил новые TALEs в серии тестов, чтобы выбрать – в ускоренной версии естественной эволюции – те, которые работают адекватно даже с не-T нуклеозидом в начале их целевой ДНК-последовательности.

Так он нашел несколько новых TALEs, не подчиняющихся «Т-ограничению». Один из них предпочитает связываться с ДНК, начинающейся с гуанозина (G). Другие достаточно хорошо связываются c последовательностями, начинающимися с любого из четырех нуклеозидов. Кроме того, Лэмб убедился в том, что эти не ограниченные «Т-правилом» TALEs работают, как задумано, и будучи соединенными, например, с фрагментами разрезающих ДНК ферментов.

«По существу, мы отменили T-ограничение», – уверен ученый. «Это означает, что количество сайтов ДНК, которые могут стать мишенями основанных на TALEs белков, и точность, с которой мы можем воздействовать на мишени в том или ином гене, значительно возросли», – говорит профессор Барбас.

Он и его группа планируют продолжить разработку потенциальных методов генной терапии, основанных на новых TALE-белках в качестве инструментов. Но снятие «T-ограничения» в редактировании ДНК должно оказать мощное влияние и на развитие молекулярной биологии, биотехнологий, методов лечения, основанных на стволовых клетках, и нанотехнологий, например, на создание ДНК-оригами. Практически выгоду от этого прорыва получает любая область, требующая манипуляций с ДНК – будь то в живых клетках или при конструировании основанных на белках и ДНК механизмов.

«Число потенциальных применений этой технологии, вероятно, больше, чем можно себе представить», – заключает профессор Барбас.

Оригинальная статья

Directed evolution of the TALE N-terminal domain for recognition of all 5' bases

Источник: http://www.scripps.edu/…6barbas.html

Ученые обнаружили особую область мозга, управляющую процессом старения

Гипоталамус, «эндокринный центр» мозга, оказался задействован в процессе старения, блокировка его работы замедляет наступление старости, что успешно продемонстрировали биологи на мышах в статье, опубликованной в журнале Nature.

«Мы долго пытались понять — дряхлеют ли ткани в нашем теле самостоятельно, или существует некий "центр старения», управляющий этим процессом. Нам стало понятно, что гипоталамус контролирует, по крайней мере, часть этих процессов.

Мы смогли, по крайней мере, в случае с мышами, значительно замедлить старение и продлить им жизнь", — заявил Дуншэн Цай (Dongsheng Cai) из Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна в Нью-Йорке (США).

Цай и его коллеги обнаружили «центр старения» в мозге мыши, наблюдая за возрастными изменениями в мозге пожилых грызунов. Ученых интересовал один из типичных симптомов старости — повышенная чувствительность к воспалениям. Биологи следили за появлением очагов воспаления, замеряя уровень ключевого сигнального белка — так называемого фактора NF-kB, «включающего» клеточную реакцию на воспаление.

Авторы статьи заметили, что наибольшая концентрация этого белка наблюдалась в гипоталамусе — части мозга, управляющей работой гормональной системы. Исследователи проследили за тем, как менялось поведение нейронов гипоталамуса и окружающих их клеток при добавлении молекул этих белков.

Оказалось, что NF-kB блокировал синтез гормона гонадолиберина, стимулирующего развитие половых клеток в яичниках и семенниках у взрослых особей.

Этот факт заставил Цая и его коллег предположить, что снижение активность гонадолиберина и было сигналом, вызывавшим старение всех тканей тела. Ученые проверили эту гипотезу, нейтрализовав часть молекул NF-kB в мозге пожилых грызунов.

По их словам,

подобная терапия остановила деградацию нервных клеток и продлила жизнь их подопечным на 20% по сравнению с обычными мышами. Дальнейшее изучение гипоталамуса поможет найти аналогичный метод продления жизни и для людей, заключают авторы статьи.

http://www.nanonewsnet.ru/news/2013/uchenye-obnaruzhili-osobuyu-oblast-mozga-upravlyayushchuyu-protsessom-stareniya

3D печать поможет восстанавливать межпозвонковые диски

На Хабре не раз и не два публиковались новости о здоровье спины и методах, которые позволяют это здоровье сохранить. Это могут быть особые кресла для офисных работников, чередование нагрузок, физкультура и прочее. Но что делать, если позвоночник уже испорчен?

NNN: Новый микрогель для восстановления поврежденных дисков

Ведь достаточно распространенным заболеванием является повреждение межпозвонковых дисков (в США, например, около 30 миллионов человек страдают такими нарушениями в той либо иной форме). Команда ученых из Корнеллского университета (США) сейчас разрабатывает методику восстановления поврежденных межпозвонковых дисков.

Для этого используется особая масса с высоким содержанием стволовых клеток. С этой массой и работает биомеханический 3D принтер, восстанавливающий поврежденные места дисков у пациентов. Как только стволовые клетки начинают контактировать с «родными» клетками диска, они трансформируются в соответствующие ткани, восстанавливая, таком образом, поврежденные места. Через пару недель пациент должен быть здоров, и не испытывать проблем с обновленным диском.

Технология, несмотря на всю ее фантастичность, уже почти реализована. Масштабное внедрение — не за горами, и на себе новый метод восстановления межпозвонковых дисков испытали около 100 пациентов (правда, пациенты пока не люди, а крысы). По словам руководителя исследовательского отдела, доктора Бонассера, крысы с восстановленными дисками живут без всяких проблем, сохраняя полную подвижность.

Самое интересное то, что при полном разрушении диска лаборатория доктора Моро Бонассера может создать полностью новый диск, который будет идеально подходить для позвоночника конкретного пациента. Все это может провести настоящий переворот в сфере лечения заболеваний спины, и миллионы человек являются потенциальными пациентами доктора Бонассера. Сейчас технология должна пройти ряд тестов, плюс быть одобренной таким органом, как Администрация по контролю за продуктами питания и лекарствами США.

Источники: habrahabr.ru Dvice

В Нью-Йорке прошла первая выставка достижений 3D-печати

Сегодня в Нью-Йорке завершилась конференция, посвящённая достижениям 3D-печати. За два дня на первой специализированной выставке Inside 3D Printing было продемонстрировано множество вариантов применения технологии. Особое внимание обращали на себя изделия медицинского назначения. Созданные на 3D-принтере анатомические модели и протезы представили многие компании.

Индивидуальная модель нижней челюсти с правосторонней опухолью
(фото: Colin Druce-McFadden)

С помощью трёхмерной печати по данным УЗИ, ЯМР и других методов диагностики уже можно создавать детальные физические модели органов конкретного пациента. Это существенно облегчает подготовку к нетривиальной операции, но такой подход пока не получил широкого распространения.

Более сложной считается задача изготовления индивидуальных протезов. Часть из них ограничивается косметической ролью, но большинство испытывает серьёзные механические нагрузки.

Искусственный тазобедренный сустав (фото: Colin Druce-McFadden)

Чтобы повысить их прочность, в современных протезах суставов оставляют микрополости для миграции собственных клеток костной ткани пациента. Например, компании Lima и Adler изготавливают по такой технологии протезы тазобедренных суставов, уже применяющиеся в клинической практике.

Автор: Андрей Васильков http://www.computerra.ru/65431/3d-printing-expo/

"Ключ к бессмертию" в деталях: составлена карта

Ученые из университета Копенгагена в сотрудничестве с международной исследовательской группой впервые составили детальную карту структуры теломеразы. Этот фермент считается основным инструментом омоложения клеток и обещает победу над старостью, а может и смертью.

Карта структуры теломеразы должна помочь понять механизмы деятельности данного фермента и создать лекарства от старческих заболеваний и рака.

( Read more... )

Ученым удалось создать 581 клон одного и того же животного.

Японские ученые, возглавляемые доктором Терухико Вакаямой из Центра биологии и развития института RIKEN, подняли технологию клонирования живых существ на совершенно иной качественный уровень. Они не создали новый вид генетически модифицированных животных и не разработали совершенно новую технологию клонирования, им удалось, используя уже ставшую традиционной технологию, создать 581 клон из единственной клетки одного животного-грызуна.

Если подобный метод клонирования будет работать и с животными других видов,

это может обеспечить человечество практически неограниченным количеством специально выведенных сельскохозяйственных животных и животных, используемых в различных исследованиях.

Задолго до того, как в 1996 году на свет появилось первое по-настоящему клонированное животное, известная всем овечка Долли, ученые проводили множество опытов по клонированию млекопитающих. Первыми в 1979 году на свет появились генетически идентичные грызуны, после чего был создан ряд клонированных животных других видов, коров, цыплят, овец и других.

Но тем, что сделало сенсацией овечку Долли, стал примененный метод клонирования. Все предыдущие клоны млекопитающих были сделаны по упрощенной схеме, эмбрион, выращенный в пробирке, разделялся на части, которые внедрялись в организмы суррогатных матерей. Овечка Долли была выращена из одной единственной взрослой клетки, если точнее, то для ее клонирования использовалась технология пересадки ядер соматических клеток (somatic cell nuclear transfer, SCNT).

( Read more... )

Естественное стремление к искусственным органам: печатаем живыми клетками

Автор: Андрей Васильков

С технологией 3D-печати и биопринтерами в медицине связано много разработок, кажущихся фантастическими. Быстрое заживление обширных ран, воссоздание сосудов, клапанов, суставных поверхностей и в перспективе – послойная печать целых органов. Что возможно уже сейчас, и какие направления актуальны в медицинской 3D-печати?

Что такое биопечать?

Согласно тезисам Международной конференции 3B’09, биопечатью называется использование автоматизированных процессов при сборке из биологических материалов определённой плоской или объёмной структуры для нужд регенеративной медицины, фармакологических и цитобиологических исследований.

Параллельно в русскоязычной печати прижился и другой термин (калька с английского) – биопринтинг. Процесс действительно напоминает струйную печать, в которой вместо пигментов используются живые клетки. Это может быть монокультура клеток с конечной функцией (например, клетки внутренней оболочки сосудов) или взвесь плюрипотентных стволовых клеток, способных сформировать любую ткань.

3D-биопринтер в лаборатории (фото: Wiired)

Послойная печать тканей и органов создаёт базу для развития трансплантологии. Это направление способно решить множество актуальных медицинских проблем. В первую очередь снимаются вопросы долгого ожидания донорских органов, риск их отторжения и осложнений в связи с подавлением иммунитета.

История вопроса

Идея использовать клеточные культуры вместо чернил и создавать биологические ткани методами модифицированной струйной печати зародилась в конце прошлого века. Одной из первых публикаций о её успешном освоении можно считать статью Владимира Миронова и соавторов, вышедшую в апреле 2003 года в журнале Trends in Biotechnology.

Приставка 3D была использована в ней скорее как указание на перспективы работы, поскольку на тот момент в самом исследовании удалось создать один слой эндотелиальных клеток и полученную структуру нельзя было назвать объёмной. Главным достижением проведённого исследования была демонстрация самой возможности прецизионно размещать живые клетки методами струйной печати с сохранением их жизнеспособности.

( Read more... )

Взаимодействие белков в мышцах связано с продолжительностью жизни

Ученым наконец удалось создать «обнуленные» стволовые клетки

Компании Organovo удалось «напечатать» функционирующие в течение 40 дней образцы печени

На основе анализа генов можно отбирать стволовые клетки для создания кровеносных сосудов

Ученые получили клетки печени из продуктов липосакции

Биочернила из модифицированного желатина для 3D-печати

Найдена «пусковая кнопка» человеческой жизни

Прорыв в редактировании ДНК

Ученые обнаружили особую область мозга, управляющую процессом старения

3D печать поможет восстанавливать межпозвонковые диски

"Ключ к бессмертию" в деталях: составлена карта

Ученым удалось создать 581 клон одного и того же животного.

Что такое биопечать?

История вопроса

Syndicate

Page Summary

Style Credit

Expand Cut Tags