Наука и техника>Наука

Американские ученые при помощи искусственного интеллекта разработали белки, способные заменить T-клеточные рецепторы — ключевой инструмент иммунной системы в распознавании опухолевых клеток. Это открытие может ускорить разработку точечных методов лечения рака и вирусных инфекций. Работа опубликована в журнале Science.

В норме T-клетки «проверяют» клетки организма на наличие признаков болезни с помощью молекул pMHCI на их поверхности. Если клетка больна, T-рецептор распознает это и запускает иммунный ответ. Но в терапии сложно найти подходящие рецепторы, так как это занимает много времени и денег.

Чтобы обойти эту проблему, исследователи с помощью ИИ создали миниатюрные белки, которые умеют точно так же, как T-рецепторы, определять опасные клетки. Специальная программа сгенерировала 11 таких белков. Они были встроены в искусственные иммунные рецепторы (CAR), направляющие T-клетки прямо на больные клетки — например, опухолевые или зараженные ВИЧ.

В экспериментах восемь из таких конструкций успешно активировали иммунный ответ, а две полностью уничтожили пораженные клетки. Это подтвердило эффективность метода и безопасность для здоровых тканей.

Авторы подчеркивают: благодаря ИИ можно быстро (за считанные недели) создавать точные иммунные рецепторы под конкретного пациента. Это особенно важно, поскольку у разных людей иммунные мишени отличаются из-за генетических особенностей.

Ранее ученые назвали главные причины рака печени. Большинство случаев этой смертельно опасной болезни можно предотвратить, если устранить ключевые факторы риска, как вирусные гепатиты и злоупотребление алкоголем.

Большинство случаев рака печени можно предотвратить, если сократить распространенность вирусных гепатитов, злоупотребление алкоголем и ожирение печени, вызванное метаболическими нарушениями (MASLD). К такому выводу пришли авторы крупного анализа, опубликованного в The Lancet.

Сегодня рак печени — одна из самых смертоносных форм онкологии: третья по числу смертей и шестая по распространенности в мире. Особенно высока заболеваемость в Китае — более 40 процентов всех случаев. Анализ показал, что к 2050 году число новых случаев почти удвоится — с 870 тысяч до 1,52 миллиона, а смертей — с 760 тысяч до 1,37 миллиона.

Однако, по словам исследователей, около 60 процентов этих случаев связаны с факторами риска, которые можно контролировать. Среди них — вирусы гепатита B и C, алкоголь и MASLD. Причем MASLD, связанное с ожирением, становится самой быстрорастущей причиной рака печени в мире, особенно в США, Европе и Азии.

Авторы предлагают ряд стратегий для борьбы с заболеванием: расширение вакцинации от гепатита B, скрининг на гепатиты и поражения печени, ограничения на рекламу алкоголя, минимальные цены на алкоголь и кампании по здоровому образу жизни. Только за счет ежегодного снижения заболеваемости на 2–5 процентов можно предотвратить до 17 миллионов случаев и спасти до 15 миллионов жизней.

Ученые подчеркивают: несмотря на сложность лечения рака печени, его можно значительно сократить, если сфокусироваться на предотвращении болезни.

Ранее ученые раскрыли, что загрязненный воздух может запускать мутации, характерные для курильщиков. У некурящих людей с раком легких, живущих в зонах с высоким уровнем загрязнения, значительно чаще встречались сбои в генах TP53 и EGFR — таких же, как у курильщиков.

У женщин с остеоартритом коленных и тазобедренных суставов выявлены характерные нарушения баланса микроэлементов в крови. Как показало совместное исследование Сеченовского Университета и ученых из Китая, опубликованное в Biological Trace Element Research, снижение уровня селена, цинка, железа и ванадия может быть связано с тяжестью заболевания и количеством пораженных суставов.

Авторы сравнили содержание 13 микроэлементов в сыворотке крови у более чем 300 женщин, разделенных на три группы: без остеоартрита, с поражением только коленных суставов и с одновременным поражением коленей и бедер. Оказалось, что при остеоартрите уровень селена и цинка в среднем на 7–9 процентов ниже, чем у здоровых участниц. Концентрации железа снижались до 18 процентов.

Даже после учета таких факторов, как возраст, масса тела и наличие сопутствующих заболеваний, снижение уровней селена, цинка и ванадия сохраняло значимую связь с наличием остеоартрита. Учитывая роль этих элементов в регуляции хондрогенеза, антиоксидантной защите и контроле воспаления, результаты исследования открывают возможности для разработки новых методов профилактики и ранней диагностики.

По мнению исследователей, выявленные нарушения могут усугублять течение болезни за счет усиления окислительного стресса и воспалительной реакции в суставной ткани. При этом прием определенных микроэлементов в рамках персонализированного подхода потенциально может замедлить прогрессирование заболевания, однако такие гипотезы требуют дальнейших клинических подтверждений.

Ранее ученые создали революционное средство против подагры — наночастицы и гидрогели, способные доставлять противовоспалительные препараты непосредственно в сустав.

Даже легкие формы любовной зависимости могут негативно сказываться на когнитивных способностях, выяснили итальянские ученые. Исследование опубликовано в Behavioural Brain Research (BBR) и показывает, что такие отношения наносят вред не только психике, но и памяти.

Участники с симптомами любовной зависимости чаще жаловались на забывчивость, ошибки в повседневных делах и трудности с концентрацией. Особенно выражены были эти жалобы у тех, кто страдал от тревоги и депрессии — именно они, как показал анализ, усиливают воздействие зависимости на мозг.

Отдельный риск — социальные сети. Их чрезмерное использование, по мнению авторов, способствует формированию и укреплению зависимости, усиливая эмоциональную вовлеченность и искаженные ожидания от отношений.

Исследователи призывают не воспринимать любовную зависимость как романтическую причуду. Это поведенческое расстройство, которое требует внимания специалистов, как и любая другая форма зависимости. Повышение информированности, считают они, поможет вовремя распознать проблему и обратиться за помощью.

Ранее ученые раскрыли неожиданный вред брака: оказалось, что супружеская жизнь может быть связана с более высоким риском деменции.

Австралийские ученые предложили новый способ борьбы с агрессивными опухолями — блокировку редкого молекулярного процесса под названием «минорный сплайсинг». Исследование, опубликованное в EMBO Reports, показало, что подавление этого механизма резко замедляет рост опухолей печени, легких и желудка, практически не затрагивая здоровые клетки.

Минорный сплайсинг — это процесс «монтажа» РНК, затрагивающий всего 0,05 процента генов, но крайне важных: именно они отвечают за деление клеток и активны в большинстве злокачественных опухолей, особенно с мутацией KRAS. Ученые из института WEHI доказали, что вмешательство в эту систему вызывает повреждение ДНК у раковых клеток и активирует белок p53 — ключевой защитный механизм организма, запускающий гибель клеток с ошибками.

В ходе опытов на рыбах, мышах и клетках рака легких снижение активности всего одного белка — RNPC3 — привело к резкому снижению опухолевой нагрузки. При этом здоровые ткани почти не пострадали.

Команда уже начала поиски соединений, способных подавлять минорный сплайсинг — потенциально это может привести к созданию новых препаратов против опухолей, устойчивых к другим методам терапии.

Ранее ученые нашли ключ к борьбе с раком простаты. Применение ингибиторов CBP/p300, в том числе препарата CCS1477, существенно замедлило рост опухолей.

Просмотр природных пейзажей в виртуальной реальности помогает снизить болевую чувствительность — особенно у тех, кто глубже погружается в происходящее. К такому выводу пришли исследователи из Университета Эксетера, работа которых опубликована в журнале Pain.

В ходе эксперимента участникам вызывали умеренную боль, а затем показывали 45-минутные сцены природы — либо в формате 360 градусов через VR-гарнитуру, либо на обычном экране. Виртуальная реальность оказалась почти вдвое эффективнее: у добровольцев замедлялось развитие повышенной чувствительности, а обезболивающий эффект сохранялся даже спустя несколько минут после завершения просмотра.

МРТ показала, что у людей с более выраженной связью между зонами мозга, отвечающими за подавление боли, эффект был сильнее. Авторы отмечают, что подобные решения могут быть полезны в клиниках и домах престарелых — особенно там, где нет возможности бывать на природе.

Ранее ученые уже подтвердили, что виртуальная реальность помогает в восстановлении после инсульта. Использование VR-технологий в дополнение к стандартной терапии способствует лучшему восстановлению движений рук.

Японские ученые из Университета Миэ разработали методику, которая позволяет удалить лишнюю 21-ю хромосому — причину синдрома Дауна — из человеческих клеток. Разработка описана в журнале PNAS Nexus.

Для удаления лишнего генетического материала исследователи использовали технологию CRISPR/Cas9. Они сконструировали уникальные направляющие, которые позволяют ферменту точно распознавать и «вырезать» только дополнительную копию хромосомы — метод называется аллель-специфическим редактированием. После вмешательства экспрессия генов нормализовалась: активизировались гены, связанные с развитием нервной системы, а метаболическая активность снизилась.

Метод оказался успешным как в лабораторно выращенных клетках, так и в образцах кожи пациентов с синдромом Дауна. Однако ученые подчеркивают: пока технология далека от клинического применения, и необходима ее точная настройка, чтобы избежать воздействия на здоровые клетки. Тем не менее исследование открывает путь к потенциальным генетическим методам терапии трисомии 21 в будущем.

Ранее ученые уже успешно применяли технологию CRISPR для борьбы с раком. Так, исследователи удалили ключевой онкоген из клеток опухолей головы и шеи, что привело к полному исчезновению 50 процентов новообразований.

Процессы старения в теле не развиваются равномерно — к такому выводу пришли ученые из Китайской академии наук. В возрасте около 50 лет происходит переломный момент, после которого темпы старения заметно ускоряются, а некоторые органы, в частности сосуды, изнашиваются быстрее других. Об этом сообщается в Nature.

Авторы исследования проанализировали образцы восьми систем организма, включая иммунную, сердечно-сосудистую и пищеварительную, у 76 человек в возрасте от 14 до 68 лет. Они выявили резкие изменения в уровне белков, связанных с болезнями, начиная с 45–55 лет. Особенно выраженные сдвиги наблюдались в аорте — главной артерии тела. Один из выделенных белков при введении мышам вызывал признаки ускоренного старения.

Результаты подтверждают, что старение — это не плавный процесс, а серия «волн» с периодами резких перемен. Ученые предполагают, что сосуды могут играть ключевую роль, распространяя по организму вещества, ускоряющие старение.

Исследователи подчеркивают, что по мере накопления данных эти «точки биологического сдвига» помогут лучше понять механизмы старения и найти способы его замедления.

Ранее ученые раскрыли один из возможных триггеров преждевременного старения мозга. Снижение активности гена Setd8 может нарушать работу нейрональных стволовых клеток и ослаблять память.

Негативные люди в окружении могут не просто портить настроение, но и ускорять наше биологическое старение. К такому выводу пришли исследователи из Университета Индианы, проанализировав ДНК-метки и структуру социальных связей у сотен человек. Работа опубликована на bioRxiv.

Ученые обнаружили, что в среднем один из четырех человек в социальном круге участника описывается как «hassler» — источник стресса и напряжения. Почти 60 процентов респондентов сообщили, что у них есть хотя бы один такой человек в окружении. Чем больше подобных связей, тем быстрее стареет организм: наибольший эффект наблюдался у тех, чья социальная сеть более чем наполовину состояла из таких стрессовых контактов.

Особенно вредны оказались амбивалентные связи — отношения, в которых сочетаются поддержка и стресс. Именно они сильнее всего ассоциировались с ускоренным старением, повышенным воспалением в организме, большим числом хронических заболеваний, тревожностью, депрессией и ухудшением физического состояния.

Исследователи подчеркивают, что токсичные отношения действуют как хронический стресс и требуют внимания со стороны медицины и социальной политики. Снижение воздействия негативных связей может стать ключом к более здоровому старению.

Ранее ученые показали, что снижение активности отдельных генов способно запускать процессы, похожие на старение. Уменьшение экспрессии гена Setd8 приводит к ухудшению деления нейрональных стволовых клеток и снижению когнитивных функций.

Пресная вода на Земле стремительно исчезает — к такому выводу пришли исследователи из Университета штата Аризона, проанализировав более 20 лет спутниковых наблюдений. С 2002 года на суше зафиксировано рекордное снижение водных запасов, в основном из-за изменения климата, чрезмерного использования подземных вод и участившихся засух. О результатах сообщает журнал Science Advances.

Авторы исследования отмечают, что сухие регионы ежегодно увеличиваются на площадь, вдвое превышающую Калифорнию. Утрата подземных вод уже вносит больший вклад в повышение уровня моря, чем таяние ледников Гренландии и Антарктиды вместе взятых. По данным спутников GRACE и GRACE-FO, 68 процентов утраченной воды приходится именно на подземные источники.

Исследование выявило четыре «мега-сухих» региона в Северном полушарии: юго-запад Северной Америки и Мексика, север Канады и Аляска, северная Россия и пояс от Ближнего Востока до Северной Африки и Евразии. Эти зоны включают крупнейшие аграрные регионы, мегаполисы и водные объекты вроде Каспийского и Аральского морей.

Ученые предупреждают: если не принять срочные меры по устойчивому управлению водными ресурсами, человечество столкнется с угрозами для продовольствия, биоразнообразия, стабильности и жизнеобеспечения миллиардов людей. Исследование станет основой нового отчета Всемирного банка о социально-экономических последствиях глобального обезвоживания суши.

Ранее ученые из Европы обнаружили скрытые озера под антарктическими ледниками, которые при внезапных сливax могут резко ускорить разрушение ледяного щита.