Сообщений в теме: 35

[АйКи]

Нашел интересную статью о допинге и его будущем развитии.

Генный допинг: отдаленная перспектива и сегодняшняя реальность?

О приближении эпохи генного допинга эксперты говорят давно. До появления пловцов с чешуей вместо кожи и велосипедистов с аэродинамически обтекаемой формой головы дело еще не дошло. Пока не дошло. Но что будет завтра?

За последние годы не было, пожалуй, ни одного крупного международного спортивного соревнования, не говоря уже о чемпионатах мира и Олимпийских играх, на которых не вставала бы в полный рост проблема допинга. Вопрос лишь в том, как расценивать это обстоятельство: как долгожданную победу Международного антидопингового агентства над практикой применения запрещенных препаратов или же, наоборот, как его сокрушительное поражение, как свидетельство того, что разработчики новых стимуляторов неизменно оказываются на шаг впереди разработчиков новых тестов по их выявлению.

Кто состязается: спортсмены или фармакологи?

Многие эксперты вообще убеждены, что скандалы с разоблачением - это лишь верхушка айсберга, что допингом злоупотребляют десятки и сотни спортсменов, целые команды, а попадаются единицы, и что состязания атлетов все больше превращаются в состязания фармакологов и медиков - тех, что создают новые виды допинга, и тех, что стараются их разоблачить. К этим вторым относятся и специалисты Немецкой высшей спортивной школы в Кельне. Они разрабатывают методы обнаружения таких препаратов и биологически активных веществ, которые пока, может быть, и не применяются как допинг, но, скорее всего, будут использованы в этом качестве уже в ближайшей перспективе. Сами ученые именуют это направление работ превентивными антидопинговыми исследованиями.

Профессор Марио Тевис (Mario Thevis) поясняет: "Генный допинг в узком смысле этого слова, то есть перенос постороннего генетического материала или чужеродных клеток в организм спортсмена, можно рассматривать как злоупотребление генной терапией, то есть методами, предназначенными для лечения тяжелых наследственных заболеваний. Но это очень сложные методы, и мы полагаем, что дело еще не дошло до их применения - по крайней мере, в широких масштабах".

Что лучше: тренироваться или колоться?

Имели ли место не выявленные пока случаи генного допинга в Ванкувере, еще неясно, но в научных лабораториях эффективность этих методов уже доказана. Правда, пока на мышах. Марк Франкел (Mark Frankel), эксперт Американской ассоциации содействия развитию науки в Вашингтоне, говорит: "О, это очень впечатляющее зрелище - генетически модифицированные мыши, которые легко наращивают в 4 или в 5 раз больше мышечной массы, чем их нормальные собратья. А выносливость! Калифорнийским исследователям удалось так воздействовать на один из генов, что подопытные мыши стали марафонцами, бежали непрерывно. Если их не остановить, они всё бежали, бежали и бежали!"

Искусственно регулируя активность генов, кодирующих такие белки как актин-3, миостатин, инсулиноподобный фактор роста или, скажем, ППАР-дельта, можно придать организму исключительную физическую силу и выносливость практически без тренировок. Понятно, что спортсмены и тренеры, нацеленные на победу любой ценой, проявляют к генной инженерии повышенный интерес. В частности, скандально известный немецкий тренер по легкой атлетике Томас Шпрингштайн (Thomas Springstein), осужденный судом за то, что он давал допинг своим несовершеннолетним подопечным, еще в 2006 году, как выяснилось в ходе процесса, экспериментировал с репоксигеном - препаратом на основе известного в генной инженерии аденовирусного вектора, несущего ген гормона эритропоэтина.

Это препарат разрабатывался для генной терапии анемии, то есть малокровия, и в экспериментах на обезьянах действительно вызывал существенное увеличение количества эритроцитов в крови. Однако введение в организм чужеродных генов чревато тяжелыми побочными реакциями, - говорит Марк Франкел: "Мы очень обеспокоены, поскольку такие методы чреваты плачевными последствиями для здоровья спортсмена. Генный допинг гораздо опаснее любых анаболиков. Во Франции клинические испытания генной терапии хоть и позволили излечить саму болезнь, однако у ряда пациентов развился рак крови. Безопасность - очень важный аспект".

Что надежнее: имплантировать чужие гены или модифицировать свои?

Поэтому пока более вероятным направлением развития допинга представляется не внедрение в организм спортсмена чужеродных генов, а модификация его собственных. Ведь "классические" допинговые средства вроде анаболических стероидов тоже влияют на активность генов, но число этих генов измеряется тысячами.

Новые же научные исследования позволили синтезировать вещества, действующие гораздо более избирательно и прицельно. А обнаружить их крайне сложно. В частности, особое внимание экспертов привлекло к себе вещество, получившее техническое обозначение GW1516. Эта субстанция, разработанная британским фармацевтическим концерном GlaxoSmithKline для лечения ожирения, является модулятором экспрессии (то есть активности) гена PPAR-δ (ППАР-дельта). Этот ген играет ключевую роль в расщеплении жиров и в трансформации мышечных волокон 2-го типа ("быстрых", но маловыносливых) в мышечные волокна 1-го типа ("медленные", но очень выносливые). Обычно такая трансформация достигается регулярными изнурительными тренировками, но опыты на мышах-марафонцах показали, что тренировки с успехом может заменить вещество GW1516. Понятно, что оно сегодня входит в перечень запрещенных препаратов, составляемый Международным антидопинговым агентством. А методику, позволяющую обнаружить его в крови спортсменов, разработали кельнские ученые.

Эта методика предусматривает несколько этапов. Сначала проба крови помещается в центрифугу, что позволяет отделить плазму от клеточных компонентов. Затем мешающие анализу примеси удаляют методом хроматографии. И, наконец, масс-спектрометрия позволяет обнаружить в крови сам допинг, если он там есть. По словам разработчиков, метод вполне надежен, а вся необходимая для анализа аппаратура имеется в любой допинг-лаборатории. И все же метод нуждается в совершенствовании, - признает профессор Тевис: "До сих пор мы располагаем научными данными, добытыми на основе анализа крови. Мы же хотим распространить этот метод и на мочу, поскольку чаще всего для допинг-анализа нам привозят именно мочу".

Что эффективнее: искать сам допинг или следы его воздействия?

Свою главную задачу ученый видит в том, чтобы выяснить, какие метаморфозы претерпевает в организме вещество GW1516 и в какой форме оно, в конечном счете, попадает в мочу. Тогда его следы можно будет надежно обнаруживать и там, а это уже само по себе может дать положительный эффект, поскольку высокая вероятность разоблачения, как правило, удерживает спортсмена от применения допинга. Именно этот путь - искать не сам допинг, а вызываемые им специфические изменения метаболизма, - считает наиболее перспективным и Марк Франкел: "Каждый раз, когда мы модифицируем ген или изменяем его активность, это отражается на энергетическом обмене, обмене веществ и так далее. Наша задача - составить таблицы изменений молекулярных показателей, указывающих на ту или иную генетическую модификацию. Такая диагностика не является однозначным тестом на допинг, но она выявит ситуации, требующие более подробного и дотошного анализа".

]]>http://www.dw-world....nd-2548-html-nl]]>

[АйКи]

Эволюция в лаборатории: ученые впервые увидели процесс в действии

Ученые из Мичиганского Государственного Университета (Michigan State University, East Lansing, US) во главе с эволюционным биологом Ричардом Ленски (Richard Lenski) впервые в истории смогли смоделировать в лабораторных условиях эволюции живых организмов. Подопытными в эксперименте выступали бактерии кишечной палочки Escherichia coli.
Будучи самой изученной бактерией, кишечная палочка очень быстро размножается, и смена поколений происходит очень быстро. Именно из-за этого ученые и выбрали ее, чтобы попытаться проследить процесс эволюции в действии.
Помимо всего прочего, исследователи смогли доказать, что наблюдаемые изменения в живых организмах не являются результатом случайной мутации. Результаты работы опубликованы в Proceedings of National Academy of Science.
Этот опыт был начат Ричардом Ленски еще в 1988 году. Он взял двенадцать колоний бактерий и поместил каждую в идентичные условия существования. В среде обитания присутствовал лишь один источник питательных веществ - глюкоза. Кроме глюкозы в среде был также цитрат, который бактерии в обычных условиях в пищу не употребляют. С тех пор сменилось более 44 тысяч поколений кишечной палочки.
Исследователи непрерывно следили за всеми изменениями, которые претерпевали бактерии. Большинство изменений были одинаковы для всех колоний. Однако после 31 тысячи поколений с бактериями одной из колоний произошло нечто невообразимое: они научились усваивать цитрат!
Проследив образцы бактерий, взятые из различных поколений, ученым удалось выяснить, что изменения в единственной из двенадцати колоний начались где-то на границе 20-тысячного поколения. До 20-тысячного поколения ни одна бактерия, ни в одной колонии изменений такого рода не показывала.
По словам ученых, если бы эволюционные изменения произошли по вине случайной мутации, то они произошли бы во всех колониях. Но эволюционировали бактерии только одной колонии. Это значит, что приобретению усваивания цитрата предшествовала целая серия изменений. Что же именно заставило бактерию эволюционировать и предстоит выяснить ученым.

[Золд Горыныч]

Мде, вопросов всё больше...

[АйКи]

Секрет пятен и полосок у животных раскрыт учеными?

Пятна на крыльях мушек Drosophila guttifera создает особый белок-морфоген, который кодируется одним из генов, и, манипулируя этим геном, можно сделать пятнистых дрозофил полосатыми, пишут американские ученые в статье, опубликованной в четверг в журнале Nature.
Механизм возникновения пятен, полосок и других сложных орнаментов, которые животные используют, например, для маскировки или привлечения партнера, долго оставался загадкой для ученых. Группа исследователей под руководством Шона Кэрролла (Sean Carroll) из университета штата Висконсин в Мэдисоне впервые обнаружила белок, "включающий" выработку пигментов на определенных участках тканей организма.
Группа показала, что у дрозофил вида Drosophila guttifera орнамент из пятен на крыльях создается особым белком-морфогеном, который кодирует ген Wingless. Этот морфоген вырабатывается на поздних стадиях развития крыла и заставляет клетки в некоторых его частях производить цветовые пигменты.
"Молекулы белка Wingless у этого вида появляются в определенные моменты времени и в определенных местах, там, где будут пятна", - пояснил Кэрролл, чьи слова приводит пресс-служба университета.
Ученые в течение трех лет исследовали функции морфогена Wingless у мушек, геном которых, в отличие от Drosophila melanogaster, не расшифрован, поскольку они редко используются в исследованиях. Использовав почти 20 тысяч эмбрионов мушки, исследователи выяснили, что ген срабатывает, в частности, вблизи пересечений сосудов на крыльях, и рисунок, таким образом, создается по уже существующему естественному образцу.
Кэрроллу и его коллегам удалось, вводя ген Wingless в разные части генома Drosophila guttifera, получить мух с полосками на крыльях, а также с орнаментами, которых в природе не существует.
"Мы можем делать мух по заказу. Манипулируя этим геном, мы можем сделать из пятнистых мух полосатых", - заметил Кэрролл.
Ученые считают, что механизмы, аналогичные открытому ими, почти наверняка могут действовать у многих других животных, от бабочек до змей.

[АйКи]

Рак умирает от рака

Разработан метод, который запускает у раковых клеток механизм самоуничтожения. В случае успешных испытаний разработки американских ученых она может стать основой для новых методов терапии раковых заболеваний.
Рак является одной из самых трудных для лечения болезней. Каждый случай заболевания раком является уникальным, так как зависит от сочетания различных факторов, в особенности генетических и тех, которые связаны с окружающей человека средой.



Существующая ныне химиотерапия, как известно, является недостаточно эффективной и порой приводит к неприятным побочным эффектам. Это происходит за счет того, что лекарственные вещества, используемые при химиотерапии, не действуют избирательно по отношению к раковым клеткам, а заодно оказывают негативное воздействие на здоровые клетки. В частности, прием препарата, действие которого направлено на быстрорастущие опухолевые клетки, часто приводит к потере волос, так как клетки волосяных фолликул очень быстро делятся и лекарства действуют и на них тоже.
Многие ученые хотели придумать метод лечения от рака, схожий по своему действию с компьютерной программой, выполняющий строгие указания условных операторов: убивать только раковые клетки без нежелательных побочных эффектов.
Ученым из Калифорнийского технологического университета, похоже, удалось решить эту задачу.
Их работа выполнена в рамках проекта по молекулярному программированию, одна из задач которого заключается в том, чтобы повысить уровень понимания, каким образом хранится информация в молекулах и какие можно создать основанные на этом практические приложения. Подробнее о своих результатах американских ученые рассказывают в статье, опубликованной в новом номере журнала Proceedings of the National Academy of Sciences.
В качестве «условных операторов», для того чтобы разделить шаги диагностики и лечения и заставить лекарства действовать исключительно против раковых клеток, ученые использовали характеристики, заложенные в молекулах ДНК и РНК человека.
«Молекулы способны обнаруживать мутации в раковых клетках и менять свою конформацию для того, чтобы активировать терапевтический ответ внутри раковой клетки, оставаясь при этом неактивными в клетках, которые не имеют раковых мутаций», — прокомментировал принцип, лежащий в основе исследований, один из его руководителей Найлс Пирс.
Проводя компьютерные параллели, ученые сравнивают ДНК с информацией, хранящейся на жестком диске компьютера, а РНК — с информацией, которая находится в оперативной памяти компьютера (и, например, теряется с его выключением). В основе метода, разработанного американскими учеными, лежат группы малых РНК — это небольшие молекулы РНК (менее 30 пар нуклеотидов в длину, когда обычная РНК состоит из тысячи пар нуклеотидов), которые участвуют во многих процессах, поддерживающих жизнедеятельность человека.
Ученые показали, что для каждого типа рака на основе малых РНК можно разработать лекарства, которые будут воздействовать исключительно на раковые клетки.
Согласно разработанному ими принципу, в лекарство должны входить представители двух различных групп малых РНК. Молекулы первой группы малых РНК должны определить мутацию клетки, которая имеет место в том случае, если она является раковой. Вторая группа малых РНК запускает реакцию формирования длинной цепи. Эта реакция распознается клеткой как вирусная инфекция и запускает механизм самоуничтожения клетки.
Как говорится в статье, в ходе экспериментов с искусственно выращенными раковыми клетками костной и мозговой тканей человека и клетками, которые вызывают рак предстательной железы, метод, предложенный американскими учеными, позволил в 20—100 раз сократить их количество, не воздействуя на другие, здоровые клетки.
Будущие, более широкомасштабные эксперименты должны показать возможность создания новых методов терапии раковых заболеваний.

[Золд Горыныч]

Отличная новость!

[АйКи]

Стволовые клетки восстановили мозг после инсульта

Infox.ru неоднократно писал об успехах регенеративной медицины и том, как ученые-биотехнологи выращивают отдельные клетки и даже органы. Идеальный объект биотехнологических манипуляций — эмбриональные стволовые клетки, из которых формируются все типы взрослых клеток. Но эти немногочисленные универсальные клетки присутствуют лишь на ранних стадиях внутриутробного развития. Поэтому ученые создают клетки, с почти неограниченными способностями — индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК).

К сожалению, биологам не всегда удается справиться с «клеточной памятью», которая так и норовит сбить ИПСК с задуманного медиками «маршрута» развития. Поэтому безопаснее использовать не почти универсальные перепрограммированные клетки, а «родные» стволовые клетки органа. Ведь они уже прошли несколько стадий специфической дифференцировки, поэтому не сформируют костные клетки вместо ожидаемых мышечных, например. Регенеративная нейромедицина

Не так давно (в конце 90-х годов) ученые обнаружили «запасник» стволовых клеткок мозга — зубчатую извилину. Исследуя механизмы нейрогенеза (формирование нейронов из нейрональных клеток-предшественниц), исследователи разрабатывают эффективные методы лечения дегенеративных заболеваний и травм нервной системы. Так, биотехнологии уже сообщали о возможности выращивать и пересаживать двигательные нейроны пациентам с параличами и БАС.

Итальянские исследователи под руководством Лауры Нодари (Laura Rota Nodari) Университета Милано Бикокка (University of Milano Bicocca) показали, что стволовые клетки мозга можно использовать для восстановления нервной системы после церебральной ишемии — местного малокровия головного мозга, в результате которого погибают нейроны. Церебральная ишемия развивается из-за черепно-мозговых травм, длительной гипоксии или инсульта. Последствия церебральной ишемии варьируются от безболезненной повышенной возбудимости до параличей, потери речевых навыков и утраты когнитивных функций. Тяжесть постишемических патологий зависит от того, как долго мозг не получал кислород и питательные вещества.

Стоит отметить, что идея лечить последствия церебральной ишемии заимствована учеными у животного организма. Дело в том, что после ишемии нейрональные стволовые клетки активизируются и частично восстанавливают отмершие нейроны. Но процесс происходит слишком медленно, да и собственных стволовых клеток недостаточно для восстановления масштабных потерь нейронов. Поэтому ученые решили помочь мозгу инъекциями нейрональных стволовых клеток. Экспериментальный укол

Для эксперимента ученые использовали популяцию нейрональных стволовых клеток человека (IhNSCs), которые в предшествующих экспериментах in vitro достаточно продуктивно дифференцировались в нейроны и олигодендроциты. В настоящем исследовании биологи помощью клеток IhNSCs восстанавливали мозг лабораторных крыс, которые за три дня до экспериментальных процедур перенесли инсульт — ишемию головного мозга.

Экспериментаторы вводили в головной мозг инъекцию IhNSCs, после чего следили за миграцией клеток и восстановлением структур нервной системы. Оказалось, что около 20% инъецированных клеток выживает и приступает к активному распространению. Новые нейроны образуют связи с соседствующими клетками и вполне эффективно справляются со своими новыми функциями.

Ученые отмечают, что терапевтические клетки мигрировали только в поврежденном мозге. В мозгу здоровых животных стволовые клетки не ушли далеко от места инъекции. То есть, клетки IhNSCs восстанавливают структуру и функции мозг после ишемии (инсульта), и при этом не перерождаются в злокачественные клетки.

Подробнее о том, какими клетками ученым удалось восстановить мозг лабораторных животных можно прочитать в статье Long-term survival of human neural stem cells in the ischemic rat brain upon transient immunosuppression в журнале PLoS One.

[АйКи]

В Японии случайно вывели поющих мышей

Исследователи из Высшей школы экспериментальных биотехнологий при Осакском университете при реализации проекта Evolved Mouse намеревались получить мышей с мутациями тела. Для этого они скрестили друг с другом генетически модифицированных грызунов, которые были предрасположены к мутациям. При проверке обнаружилось, что среди мышей с укороченными конечностями или видоизмененным хвостом имеется и «певец».

Зверек уже дал потомство, и теперь в распоряжении ученых целый «хор» - более сотни «поющих» созданий. Генетики надеются с их помощью подробно изучить механизмы появления и передачи человеческой речи. Сейчас аналогичные опыты проводятся на птицах, однако мыши, будучи млекопитающими, стоят ближе к человеку на эволюционной лестнице. Они обладают схожим строением головного мозга и другими общими биологическими чертами.

[LanceR]

Потер флуд.

Сообщение отредактировал АйКи: 28 декабря 2010 - 22:06

[АйКи]

Ученые нашли способ вылечить больные раком клетки

Ученые из Ноттингемского университета в Великобритании разработали химический метод воздействия на раковые клетки, который активизирует работу генов, противодействующих росту опухоли. В свою очередь, это позволит вернуть клеткам раковой ткани здоровое состояние, пишет Molecular Cancer.

В дальнейшем эта работа ляжет в основу разработки новых методов лечения раковых заболеваний. Активным компонентом является экстракт неоплодотворенных половых клеток личинок земноводных (аксолотлей), содержащих биологические молекулы, которые способны к повторному запуску работы генов ДНК, "выключенной" в результате различных причин. Выключение работы этих генов, в свою очередь, приводит к неконтролируемому росту клеток и появлению раковых опухолей.

По предположению авторов новой работы, выключение генов в человеческих клетках, которые вызывают рак груди у женщин, может остановить компоненты неоплодотворенных яйцеклеток личинок аксолотлей. Это было подтверждено экспериментом: после обработки экстрактом неоплодотворенных яйцеклеток - клетки рака груди, выращенные в искусственных условиях, останавливали рост ткани.

Теперь перед учеными стоит задача идентифицировать биологические молекулы, белки, отвечающие за подавление роста раковых клеток через повторное включение активности противораковых генов. В дальнейшем, это позволит разработать новые мощные методы борьбы с раковыми заболеваниями различных типов.