Медицина и биология: итоги 2013 года

Уходящий год принес немало научных открытий. В биологии и медицине, по версии журнала «Science», главным научным достижением стала иммунотерапия рака.

И хотя исследования еще не закончены, научное и медицинское сообщество, а главным образом, пациенты, больные раком, полны ожиданий: оказывается, есть способ «натравить» собственную иммунную  систему человека на борьбу с опухолью.

Надежды врачей связаны с терапевтическими вакцинами, которые вводят уже заболевшим людям. Задача, которую должен выполнить такой препарат, — научить иммунную систему распознавать раковые клетки.

Препарат ипилимумаб еще в 2011 году получил одобрение FDA (Управления по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств США).  Но вплоть до последнего времени врачи сомневались в его эффективности в борьбе с меланомой — одним из самых агрессивных видов рака. Исследования начались еще в 80-х годах прошлого века в Онкологическом центре Андерсона Техасского университета (США). Ученые выяснили, что рецептор CTLA-4, расположенный на поверхности Т-киллеров — клеток, которые уничтожают поврежденные клетки собственного организма, выступает в роли тормоза. Блокировка CTLA-4 снимает лимфоциты с тормозов и они начинают бороться с раковыми клетками.

Другой тормоз лимфоцитов — PD-1 был обнаружен японскими исследователями. Его инактивация также благотворно сказалась на борьбе организма с опухолью. Этой осенью компания-производитель препарата ипилимумаб сообщила, что из 1800 пациентов с меланомой, получавших лечение, 22% были живы через три года после начала терапии. А в сочетании с анти-PD-1 препарат приводит к «глубокой и быстрой регрессии опухоли» у почти трети пациентов с меланомой.

Итоговая ценность этого «прорыва года» пока неизвестна. Но многие онкологи, несмотря на то, что пока что эффективность показана для небольшого числа пациентов, убеждены, что это начало принципиально нового подхода к лечению рака. Одна из задач, которая теперь стоит перед учеными, — выяснить, почему одни пациенты оказались восприимчивы к лечению, а другие нет.

Еще одно достижение, которое отметили в журнале, — технология редактирования генома CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, в переводе с английского короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами). При помощи белка Cas9  ученые научились очень точно редактировать генетическую информацию.

Этот метод  редактирования генома с помощью фермента, узнающего необходимую последовательность цепи ДНК «по наводке» комплементарного  ей РНК-гида, обещает революционные перемены в исследованиях и лечении целого ряда заболеваний — рака, серповидноклеточной анемии, синдрома Дауна. Только в этом году было опубликовано более 50 научных статей, где использовалась данная технология на клетках мышей, бактерий, рыб, дрожжей, человека.

В центре внимания научной общественности снова оказались и стволовые клетки. Используя технологию терапевтического клонирования, с помощью которой 17 лет назад была получена знаменитая овечка Долли, удалось получить различные ткани человеческого тела — сердца, почки и даже головного мозга. И хотя полученные таким образом органы размером не больше яблочного семечка и живут совсем недолго, это определенно огромное достижение для регенеративной медицины.

Возможность сделать прозрачными ткани мозга, также отмеченная в числе главных достижений,  воспринимается как нечто совсем уж из области фантастики. Но цель ученых не получить человека-невидимку, а облегчить изучение нейронных связей. Метод CLARITY (в переводе с английского – ясность, прозрачность), разработанный в Стэнфордском университете, основан на  удалении из тканей липидов, рассеивающих свет. Обработанные раствором фруктозы ткани мозга при использовании двухфотонного лазерного микроскопа становятся почти полностью прозрачными. Применив CLARITY к  мозгу мыши, ученые смогли увидеть нейроны, помеченные флуоресцентными красителями в различных областях мозга, даже в таких глубоких структурах, как таламус.

Еще одно важное исследование касается микробиологии. В среднем, в теле здорового человека содержится около двух килограммов микроорганизмов. В норме они помогают нам защищаться от различных болезней, переваривать пищу. Изучение воздействия микробиома на наш организм может помочь в борьбе с самыми разными недугами — от рака до наркозависимости. Ученые полагают, что влияя не только на организм хозяина, но и на его симбионтов,  можно достичь неплохих результатов в области персонализированной медицины.
 
Кроме того, в «Science» составили хит-парад событий и живых организмов, поразивших общественность в уходящем году.

«Беспозвоночным года» стала Issus coleoptratus  — насекомое, в конечностях которого была обнаружена зубчатая передача.

Звание «позвоночного года» получил голый землекоп за способность противостоять раку и долгожительство: это некрупное животное доживает до 30 лет.

«Окаменелостью года» стал череп предка человека, обнаруженный в Грузии, который может изменить наше представление об эволюции человека

В номинации «Геном года» отмечена работа по расшифровке самого древнего на сегодняшний день генома лошади, возраст которой насчитывает 700 000 лет.

Вопросы, ответы, комментарии