Генная терапия внутрь. Коровы VS пластик. Рот на замок. Редкая космо-система. Новости QWERTY №177
Из этого ролика вы узнаете, как одной инъекции можно вылечить наследственное заболевание, какое устройство закрывают рот на замок, где изобрели природный клей для зубных пломб, какую недостающую двойную систему обнаружили астрономы и как коровы могут победить пластиковые отходы.
[музыка]
Всем привет! Вы смотрите научно-популярный канал Qwerty, а меня зовут Владимир. Именно в этот день, 5 июля, в 1829 году, 14-летний парень, крепостной Павел Попов, обнаружил первый в России алмаз. Произошло это на золотом прииске на среднем Урале. Теперь это место называют "алмазный ключик". Камешек был всего в полтора карата. Все работники тот час получили приказ от местного графа искать прозрачные камни, и конечно, при промывке золото-платиновых россыпи их стали находить все чаще. Павел получил вольную за свои заслуги до старта алмазной лихорадки в Африке, когда у города Кимберли нашли алмаз в 85 карат. Оставалась в 42 года, а до открытия якутской алмаза в провинции прошло 120 лет.
Драгоценный россыпь из самых интересных новостей науки на предыдущей неделе мы одарим вас незамедлительно. Ну а все подробности и ссылки вы можете добыть самостоятельно в описании. Один из самых простых способов похудеть — это закрыть рот. Прекрасное руководство к действию. Если бы не одно "но" — сила воли к спас. Броскам в воле решили добавить плюс 20 при помощи вот такого приспособления. Это ни много ни мало — челюстной замок. Он крепится к первым малярам с помощью ортодонтического цемента. Они шурупов и крепкого словца, как можно было бы подумать. Верхняя и нижняя часть фиксируются между собой при помощи магнитов.
В закрытом состоянии замок позволяет открывать рот всего на два миллиметра, и этого достаточно, чтобы принимать жидкую пищу и сносно разговаривать. По крайней мере, семь женщин с весом более 100 килограммов были довольны результатом. За две недели на жидких питательных смесях они сбросили примерно 5 процентов своего веса. Правда, качество жизни у них, разумеется, снизилось. Кстати, тут подумал, что с этими замками и выкричать как-то не получится. Но о качестве жизни к домочадцев не сообщается. Зато сообщается, что сразу после того, как они сняли свои замки, они поправились на килограмм. Мотивации им этот процесс определенно добавил.
Сами женщины признали опыт положительным. Понятно, что отказ от твердой пищи и быстрое похудение имеют свои минусы, но все же это лучше инвазивных методик усечения желудка и подобного. Ах да, на случай экстренной нужды женщинам выдавался ключ для срочной разблокировки. В моем случае крайняя нужда выглядела бы как жареная картошечка в два часа ночи, я пойду поем.
Ну а ученые из Воронежа нашли способ борьбы с выпадающими пломбами. Пломбы, если уж выпадают, то из-за того, что стоматологические композиты, из которых они состоят, и клей, которым их крепят к зубу, не очень-то близки по своему составу и свойствам к тканям, которые их крепят — дентина. Поэтому укрепление может быть плохим из-за этого. Решено было полимерные композиты смешать с гидроксиапатитом — минералом, который в значимых количествах входит в состав костей и зубов. Получившийся клей по структуре стал очень близок к дентину, и ученые, зафиксировав с его помощью пломбы, убедились в прочности формируемых связей.
На срезах видно, что границы переходов не такие выраженные, как при обычных коммерческих материалах. Кстати, карбонат, замещенный гидроксиапатитом, получили из обычной яичной скорлупы. В дальнейшем можно будет даже подбирать химический состав природного клея к зубам конкретного пациента, а может быть, даже создать ткань, которая будет восстанавливать зуб вместо установки пломб.
Генетическая терапия на основе молекулярных ножниц, редактирующих ДНК CRISPR/Cas9, применяется уже достаточно широко. Однако основной шаблон терапии такой: взять клетки из организма пациента, например, лимфоциты, отредактировать их, размножить и запустить обратно. И уже отредактированные клетки наводят порядок, замещают дефективные клетки и все такое. Подобное вводить сами молекулярные ножницы в организм с прицелом на то, что они сами найдут нужные клетки и отредактируют в них ДНК — несколько опасно.
Все же есть риск отрезания не того участка ДНК, добавление этого гена не туда, не в тех клетках и вообще. Но вот впервые на это все же решились. В кровь больных с транстиретиновым амилоидозом, впервые в истории медицины, ввели не отредактированные клетки, а сам инструмент редактирования.
У больных амилоидоза в разных органах накапливается фибриллярный белок амилоид, что совсем не хорошо для организма. Транстиретиновый амилоидоз вызывается генетической мутацией, нарушающей синтез транспортного белка — растиратин, и приводящей к неправильному сворачиванию, от чего происходит его накопление. Производится транстиретиновый в основном печенью, а накапливается в разных важных органах. Лечение вообще-то здесь есть и без всякой генетики — это пересадка печени. Ну и еще можно пить лекарства всю жизнь, в том числе на основе РНК-интерференции.
Более генетически радикальный метод применили на шести пациентах и ввели в кровоток липидные наночастицы с полноценными комплексами CRISPR/Cas9, нацеленными на работу в клетках печени. Трем из шести людей дозу дали выше. Сначала появились побочки, из них самые серьезные указывали на тромбообразования, но уже через неделю они исчезли.
А теперь посмотрите на содержание транстиретинина после инъекций: в группе с меньшей дозой через месяц содержание белка снизилось на 50 процентов, а в группе с большей дозой содержание транстиретинина упало с 80 до 96 процентов. Под наблюдением люди пробудут еще год, чтобы убедиться, что не произошло отката, ну то есть содержание транстиретинина и что у них не появились какие-нибудь случайные правки генома. Ну то есть никто не начал стрелять лучами из глаз. Но в целом этот опыт — хороший знак. Он показывает, что генетическая терапия может быть эффективной и безопасной при непосредственном введении в организм.
Среди вариантов двойных систем космических объектов есть один тип, который ни разу не был зафиксирован астрономами, ни в виде электромагнитного излучения, ни по гравитационным волнам. Эта система из черной дыры и нейтронной звезды, хотя астрономическая логика подсказывает, что они где-то рядом. Как истина, на самом деле, двойных нейтронных звезд мы знаем достаточно. Слияния черных дыр фиксируем периодически, а вот все кандидаты на слияния черной дыры и нейтронной звезды оказались ложными — все оба раза. Но теперь есть едва подтвержденный случай.
Первый был зафиксирован 5 января 2020 года детектором LIGO по гравитационным волнам. Понятно, что черная дыра массы девять солнечных поглотила нейтронную звезду в два солнечных масс. Локацию обнаружить сложно. Событие могло иметь место где угодно в пределах 7 до 1200 квадратных градусов — это как 36 тысяч лун на небе. А вот второе событие, зафиксированное 15 января 2020 года детекторами сразу и LIGO, и Virgo, локализовать гораздо проще. Оно произошло где-то на площади 600 квадратных градусов, то есть всего три тысячи лун.
При этом событии черная дыра в шесть солнечных масс поглотила нейтронную звезду в полторы солнечных масс. Оба события однозначно произошли в других галактиках, но удалении от нас примерно в миллиард световых лет. Ход слияния определенно через характер гравитационных волн совпадает с теоретическими предсказаниями. Астрономы считают, что подобное не редкость и может случаться раз в месяц в радиусе от того же миллиарда световых лет.
Вы спросите: а почему в нашей галактике ничего не зарегистрировали? Мы уже пять лет как фиксируем гравитационные волны типа TORN или UID. Ответ прост: всему свое время! Возможно, это событие уже зафиксировано и уже обрабатывается.
Не буду повторяться про проблему переработки пластика на мировом уровне, и так все понятно. На локальном у нас весь Иннополис уже давно разделяет мусор и моет бутылочки из-под молока, но методы этой самой переработки постоянно модернизируются. Одной из перспективных методик ученые называют ферментативный гидролиз при помощи бактерий. С 2016 года известны бактерии, способные перерабатывать полиэтилентерефталат. На этот раз от почвенных бактерий и ферментов из лиственного компоста ученые перешли к микробиоме коровьего желудка, а точнее — рубца, его самого большого отдела.
Я всегда знал, что коровы скрывают какую-то загадку! Учитывая, что коровы питаются травой, а в ней содержатся растительные полиэфиры, то где-то внутри их желудка должны жить бактерии, производящие ферменты для разложения полиэфиров. В рубцовой жидкости коровы, а точнее в желудочном соке, содержится десятки миллиардов бактерий в одном миллилитре. Ученые подложили не растительные полиэфиры, а те, которые захламляют землю: полиэтилентерефталат, полиэтилен, фталат.
Повторите быстро три раза: желательно в меловом круге. Полиэфиры были и в виде порошка, и в виде пленки, а инкубировали их при температуре 40 градусов во вращающемся шейкере с фосфатным буфером AM. После семидесяти двух часов полиэфиры частично разложились на кислоты и различные тире фталаты. Про плесень чуть далее.
Лучше всего расщепляется полиэтилен. Урон от порошка разлагался лучше пленок. Бактерия, которые внесли наибольший вклад, были из рода Pseudomonas. Они в принципе умеют производить различные пути, разлагающие сложные эфиры. Помимо этого, в соке, как я и обещал, были и грибы, которые тоже умеют расщеплять полимеры и вносят свой вклад в процесс. Достаточно эффективно разложение пластика стало возможным благодаря большому набору участников этого действа. Ну то есть обитатели коровьего желудка — это даже в названии статьи вынесли.
Ну и логическая цепочка, приведшая к этому эксперименту, восхитительна. Самой интересной новостью прошлого выпуска вы призвали новость про то, что в Израиле запустили фабрику по производству культивируемого мяса — целых 500 килограммов курятины, свинины и телятины из пробирки в день.
Вообще, конечно, долго человечество шло к этому, ведь первые котлеты из такого мяса были сделаны уже в 2013 году. Вот этот человек съел ее сам после демонстрации. Его обед стоил 215 тысяч фунтов стерлингов. Мясо же с израильской фабрики в следующем году будет стоить 20 долларов за килограмм. Теперь понятно, почему мы шли к этому так долго — нужно было снизить стоимость 100 тысяч раз.
И дело даже не в том, чтобы подобрать первоначальные стволовые клетки животных, которые затем будут постоянно делиться и дифференцироваться в мышечные. Об этом спрашивали в комментариях. А больше в том, чтобы снабдить клетки правильным коктейлем из факторов роста, подобрать питательную среду неживотного происхождения, не вызывающую аллергию клеток, разработать биореактор с имитацией системы кровоснабжения и удаления продуктов обмена веществ, придумать каркас, который будет придавать структуру мясу и еще в десятках задач.
В общем-то, уже успешно решен. Ну что ж, а на этом на сегодня все. Большое спасибо вам за просмотр! Оставляйте свое мнение в комментариях, голосуйте за самую телесную новость выпусков, нашу телеграм-канале. Поставьте лайк этому видео, если он вам понравился. Ну и не забудьте подписаться на Qwerty здесь, на Ютубе, в Инстаграме и Телеграме, и до скорых встреч. Пока!
[музыка]
Вот вам!
[музыка]