BIOHACK | БИОТЕХНОЛОГИИ

​​Вредная пища меняет активность мозга, вызывая зависимость Любовь к кондитерским изделиям, фастфуду, периодически перерастающая в нездоровую зависимость, есть у многих людей. Часто пищевая зависимость приводит к ожирению — проблеме, которая с каждым годом становиться всё острее. Сотрудники из Института исследований метаболизма Макса Планка в Кельне в сотрудничестве с Йельским университетом заметив, что предпочтение жирной и сладкой пищи развивается на фоне частого употребления таковой, провели соответствующие исследование. Испытуемых с нормальным весом разделили на группы: первой давали жирный и сладкий пудинг, а второй группе достались не жирные пудинги. Эксперимент проводился в течении восьми недель, калорийность рациона у обеих групп была примерно одинакова, по завершению испытания вес участников, а также показатели уровня глюкозы и холестерина в крови изменились не значительно. Значительные изменения претерпела реакция головного мозга у первой группы участников: исследователи отметили повышенную активность дофаминергической системы (область мозга, отвечающая за мотивацию и вознаграждение). Медики считают, что исследование показало, что при частом употреблении сладкого и жирного в мозге происходят изменения, благодаря которым человек бессознательно будет предпочитать вредную пищу.

​​В США свирепствует новый патогенный гриб Грибок Candida auris — «новичок» среди возбудителей грибковых инфекций, но уже снискал себе мрачную славу. Впервые о нём заговорили в США в 2016 году. Чтобы понять масштабы его распространения, группа исследователей проанализировала последние изменения в эпидемиологии C. auris, произошедшие с 2019 по 2021 год, с использованием данных национального эпиднадзора США. По состоянию на 31 декабря 2021 года, в Соединенных Штатах было зарегистрировано в общей сложности 3270 клинических случаев и 7413 случаев скрининга C. auris. Доля клинических случаев росла каждый год: с 44% в 2019 году до 95% в 2021 году. За это время грибок уверенно приспособился к эхинокандину и другим препаратам, начав вызывать тяжёлые госпитальные инфекции с высоким уровнем смертности.

Tesla показала, как размножаются человекоподобные роботы Optimus: двое делают третьего Человекоподобные роботы Optimus прошлой осенью предстали перед публикой в виде двух прототипов. Первый был собран на основе исполнительных механизмов сторонних поставщиков, а второй использовал актуаторы разработки Tesla, но при этом передвигался по сцене только на тележке. На этой неделе компания продемонстрировала уже пару роботов, которые могли не только ходить, но и осуществлять довольно сложные манипуляции. Два полноценно функционирующих человекоподобных робота предстали перед глазами публики в видеоролике, продемонстрированном Tesla на мероприятии для инвесторов. Один из них подошёл к столу и взял руку другого робота, которую потом помог прикрутить к корпусу третий робот Optimus, вооружённый шуруповёртом. Затем оба собранных и функционирующих робота прошлись по комнате. Внешне они напоминали второй прототип Optimus, который демонстрировался прошлой осенью и использовал исполнительные механизмы, разработанные самой Tesla. Как пояснил Илон Маск (Elon Musk), запросам компании никакие из существующих компонентов не удовлетворяли, поэтому пришлось разрабатывать собственные. https://youtu.be/2dS0aDMQoD4

Новый эндоскоп может печатать на органах прямо внутри тела Инженеры из Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) раздвинули границы возможного в 3D-биопечати, создав мягкий роботизированный манипулятор F3DB, который может печатать непосредственно на органах и тканях внутри человеческого тела. биопринтер Устройство F3DB управляется извне и состоит из длинной гибкой роботизированной руки, на конце которой находится очень манёвренная поворотная головка, «печатающая» биочернилами через миниатюрное разнонаправленное сопло. Его можно вводить в тело наподобие эндоскопа и доставлять биоматериалы прямо на поверхность нужных органов и тканей. Инженеры протестировали F3DB вне тела на плоских и изогнутых поверхностях, в том числе внутри искусственной толстой кишки и на поверхности почки свиньи. Оказалось, что после печати большинство клеток благополучно выжили. Помимо печати биоматериалов, устройство играет роль обычного хирургического эндоскопа, очищая структуры с помощью водяных струй, маркируя очаги поражения и рассекая ткани ↙️ https://youtu.be/bvoxI7qkRfE

​​Хэ Цзянькуй: первые в мире «дети из пробирки» живы и здоровы Опальный ученый Хэ Цзянькуй, который год назад вышел из тюрьмы из-за незаконного редактирования генома человека, сообщил, что его пациенты чувствуют себя хорошо. Трое детей, ДНК которых была изменена при помощи инструмента CRISPR-Cas9 на стадии эмбриона, развиваются нормально. Их личности все еще сохраняются в тайне — и китайское правительство не намерено разглашать эту информацию, что уже привело к ряду казусов в научном мире. Благие намерения Цзянькуя, который хотел изменить ген CCR5 ради формирования у детей иммунитета к ВИЧ, большинство ученых и врачей в мире не оценили. Да и как признался недавно сам Цзянькуй, он «поторопился» со своим экспериментом. Воспользовался шансом, не оценив как следует все последствия. Поскольку есть большая вероятность, что вмешательства в геном детей породили новые, еще неизвестные науке мутации.

​​💊 Адаптогены и восстановление Тема восстановления очень актуальна, все ищут средства, которые помогли бы быстрее восстанавливаться после физических нагрузок. Я думаю никому не надо рассказывать, что самое главное - это достаточный сон и сбалансированный рацион. Также все знают о фармакологии, часть людей ищут своё восстановление в алкоголе и прочих веществах с наркотическим эффектом, которые, к слову сказать, обладают ровно противоположным эффектом на восстановление в долгосрочном плане и носят только краткосрочный "косметический" эффект. Но мало кто знаком с ещё одним сегментом в вопросе восстановления - адаптогенами. Два слова по теме. Адаптогeны — это средства растительного происхождения (есть и другого происхождения- животного, минерального, искусственного, но сейчас не о них), которые обладают тонизирующим влиянием на организм, стимулируют ЦНС, повышают выносливость и повышают сопротивляемость к вредным воздействиям. В общем, адаптогены - это средства, которые повышают адаптационные возможности человека. Наиболее эффективные адаптогены: женьшень, элеутерококк, лимонник, родиола розовая, левзея, аралия. Они имеют наиболее крупную доказательную базу, выполнено более тысячи исследований, подтверждающие, что они действительно эффективны. Вопрос восстановления остро стоит и в моем случае, поэтому я потестировал все вышеперечисленное, сейчас принимаю элеутерококк. Купить можно в любой аптеке без проблем. Список приятностей весьма широк: значительно повышают работоспособность, особенно повышают силовую выносливость, способствуют накоплению гликогена в мышцах, печени, сердце, улучшают обмен БЖУ, способствуют антиоксидантному действию, предотвращая токсические эффекты свободно-радикального окисления ненасыщенных жирных кислот, запускаемому при длительной физической нагрузке, обладают антигипоксическим и имуностабилизирующим влиянием, улучшают микроциркуляцию. При всём при этом практически не меняют нормальных функций организма. Адаптогены могут свободно применяться в любом спорте, так как не являются допингом. Всем восстановления, ведь именно адекватное восстановление залог прогресса и спортивного долголетия. by Skoromny

​​🧬 ​​Российские ученые усовершенствовали метод лечения гепатита В с помощью молекулярных ножниц Предложенный учеными метод позволяет полностью избавить зараженные клетки печени от вируса с помощью молекулярных методов, рассказывают в официальном Telegram-канале Минздрав России. С помощью молекулярных методов коллектив исследователей создал систему CRISPR/Cas9, нацеленную на замкнутую кольцевую ДНК вируса, которую не способны обнаружить обычные препараты. После этого специалисты протестировали ее работу в искусственных условиях — в культуре клеток человека. Эксперимент продемонстрировал, что «молекулярные ножницы» уничтожают более 98 процентов соответствующих молекул ДНК, при этом сам комплекс CRISPR/Cas9 уже через сутки распадается. Ученые пришли к выводу — если применять его в организме человека, он не сможет повредить нецелевые участки в человеческой ДНК. «Уже сейчас наш коллектив разработал новый, эффективный способ доставки CRISPR/Cas9 в клетки печени, при котором система будет попадать только в пораженные вирусом клетки. Кроме того, нам предстоит большое количество клинических испытаний, чтобы однозначно убедиться в безопасности такого лечения для человека», — заявил заведующий лабораторией генетических технологий в создании лекарственных средств Сеченовского университета Минздрава России Дмитрий Костюшев.

​​Нейротрофины — молекулы, помогающие нейронам поддерживать жизнедеятельность. Один представитель семейства нейротрофинов — нейротрофин BDNF — активно синтезируется в ЦНС и оказывает важное влияние на нейроны, которые расположены в зоне, участвовавшей в восприятии памяти. BDNF и его рецептор TrkB необходимы для долговременной потенциации, обучения и так далее. Известно, что нарушение функции BDNF способствует появлению различных заболеваний головного мозга (болезни Альцгеймера, шизофрении). Желая найти природные соединения, восстанавливающие функции BDNF, исследователи из Австралии обратили внимание на гриб ежовик гребенчатый (Hericium erinaceus) и выделили из него несколько соединений. Оказалось, что экстракты ежовика усиливают рост и ветвление нейритов, улучшают память распознавания. С наилучшей стороны показало себя вещество герицен А: он смог улучшить память распознавания даже в низких концентрациях. Ссылка на источник

​​Ученые создали новый материал для «выращивания» органов и тканей Ученые НИТУ МИСИС совместно с коллегами из Томского политехнического университета предложили способ модификации биополимеров для тканевой инженерии. Добавление в материал небольшого количества частиц восстановленного оксида графена способствует улучшению механических свойств и эффекта памяти формы. В будущем такой материал может использоваться для регенерации мягких тканей, например для нервной ткани и кожных покровов. Статья с результатами исследования опубликована в журнале «European Polymer Journal». В настоящее время биополимеры широко используются в медицине. Значительный объем исследований сосредоточен как на создании полимерных композиционных материалов, характеризующихся биосовместимостью и биодеградацией, так и на производстве полимерных скаффолдов — «каркасов», которые служат основой, матриксом для клеток и используются для реконструктивной хирургии. К материалам, используемым для создания таких каркасов, предъявляется целый ряд требований, поскольку они должны быть биологически совместимыми с организмом человека, обладать соответствующими биомеханическими свойствами, иметь развитую микроструктуру и способствовать процессу регенерации ткани. Поэтому одной из основных задач тканевой инженерии является изучение и создание новых материалов для различных применений. Биосовместимые полимеры полилактид и поликапролактон хорошо подходят под описанные критерии, более того, полилактид обладает ярко выраженным эффектом памяти формы, который может улучшить адаптивность медицинских конструкций и способствовать самоустановке имплантатов. Ученые научно-образовательного центра биомедицинской инженерии Университета науки и технологий МИСИС совместно с исследователями Томского политехнического университета модифицировали скаффолды (каркасы) из комбинации полилактида и поликапролактона путем добавления в состав частиц восстановленного оксида графена, которые имеют выдающиеся электро- и теплопроводные свойства.

​​Ученые создали материал для восстановления роговицы Российские ученые разработали импланты для восстановления поврежденной роговицы. Специалисты российской компании "Имтек" предложили новый подход к разработке биоматериалов на основе коллагена — структурного белка организма, служащего каркасом для всех его тканей. Исследование, в котором приняли участие специалисты НИЦ "Курчатовский институт" и Сеченовского университета, подтвердило эффективность и безопасность изделия на животной модели. После пересадки имплантат начинает прорастать собственными клетками организма и не препятствует восстановлению иннервации роговицы. В результате формируется здоровая ткань зрительного органа, а сам имплант разлагается, не оставляя следов. То есть можно говорить о полноценной регенерации поврежденной части глаза. Специалисты придали материалу физические и оптические свойства, сопоставимые с естественной здоровой роговицей. По мнению экспертов, его применение для восстановления роговицы во многих случаях позволит спасти поврежденный глаз от гибели. Сотрудники Курчатовского института в рамках проекта исследовали биомеханические свойства мембраны. Для этого учеными был проведен эксперимент на установке Instron, предназначенной для определения разрывной нагрузки. На центр коллагенового импланта оказывали механическое воздействие до тех пор, пока материал не разрушался. При этом датчики измеряли потребовавшееся усилие. На основе полученных данных была построена кривая деформации, которая показала, насколько продавился материал до момента прорыва. Как рассказал заместитель руководителя по научной работе Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий Тимофей Григорьев, результаты измерений показали, что имплант примерно в 3 раза слабее естественной оболочки глаза. Однако этих свойств достаточно, чтобы мембрана выполняла свою функцию по регенерации роговицы.

Создан первый искусственный опылитель растений В то время как одни исследователи озадачены вопросом сохранения видового разнообразия живых существ, другие придумывают им замену. Так, исследовательская группа из Финляндии совместно с коллегами из Германии изобрели робота из полимерных материалов, который летает за счёт ветра и управляется светом. Благодаря своей структуре и форме робот может летать на большие расстояния с помощью ветряных потоков, а зарядка или управление происходят лазерным лучом или светодиодом. В дальнейших исследованиях разработчики научат устройство работать от солнечного света и транспортировать микроэлектронные устройства или биохимические соединения. Это позволит управляемому роботу переносить пыльцу к участкам с необходимыми растениями, обеспечивая опыление. Ссылка на источник

​​Биологи научились управлять скоростью роста нейронов Нервные клетки человека развиваются намного медленнее, чем у других млекопитающих. Новые эксперименты показали, что этот темп определяется активностью митохондрий. Стимулируя или подавляя ее, ученые смогли ускорить рост человеческих нейронов и замедлить рост мышиных. Нервная система человека растет исключительно медленно, созревание нейронов растягивается на годы. При этом у большинства других животных оно занимает куда меньше времени: например, нейронам мышей достаточно нескольких недель. Эта разница считается важной для развития особо сложного мозга. Однако создающие ее механизмы лежат в базовых процессах клеточного метаболизма и связаны с активностью митохондрий. К таким выводам пришли авторы новой работы, опубликованной в журнале Science. Причины различий в скорости роста нейронов оставались загадкой не одно десятилетие. Еще десять лет назад Пьер Вандерхаген (Pierre Vanderhaeghen) и его коллеги из Свободного университета Брюсселя пробовали помещать нервные клетки человека в мозг мыши. Однако выяснилось, что даже в новом окружении они развивались с прежней замедленной скоростью. Это заставило ученых искать корни проблемы глубже, внутри самих нейронов. Для начала им пришлось найти индикатор, позволяющий определять и отслеживать возраст нервных клеток. Подходящим маркером оказался фактор транскрипции NeuroD1 — участок генома, который «включается» при переходе клетки из состояния стволовой на путь развития зрелого нейрона. Поэтому биологи создали белковые метки, позволяющие зафиксировать активацию NeuroD1. Далее они определяли активность митохондрий до и после этого момента. Напомним, митохондрии — это органеллы, которые проводят окисление глюкозы, вырабатывая молекулы АТФ, служащие основным источником энергии для всех остальных процессов внутри клетки. Для мониторинга их активности ученые отслеживали потребление кислорода. Такая работа показала, что к двум неделям после рождения митохондрии в нейронах мышей утилизируют примерно вдесятеро больше кислорода, чем у человека. Гипотезу об их влиянии на скорость роста нейронов следовало проверить. Поэтому Вандерхаген и его коллеги химически ускорили митохондриальный метаболизм нервных клеток человека in vitro, «в пробирке». И действительно, их созревание происходило намного быстрее обычного. Дополнительное подтверждение дало повторение экспериментов с пересаживанием человеческих нейронов мышам. Если в таких клетках митохондрии заранее стимулировали, то эти клетки созревали с «мышиной» скоростью, на протяжении недель. И наоборот, замедление активности митохондрий у нейронов мышей заставляло их расти с той же неторопливостью, что и человеческие.

​​ИИ-бот ChatGPT успешно сдал экзамен по управлению людьми и корпорациями Профессор Уортонской школы бизнеса Кристиан Тервиш «предложил» боту ChatGPT пройти итоговые тесты на освоение специальности MBA (магистра бизнес-администрирования). Профессор рассказал об оценке, которую получил ИИ, а также о главных ошибках «абитуриента». Степень MBA позволяет человеку работать менеджером среднего или высшего звена, поэтому большинство вопросов теста связано с управлением людьми и бизнес-процессами. По словам Тервиша, бот правильно и подробно отвечал на задаваемые ему вопросы. В результате профессор «поставил зачёт» ИИ-алгоритму с условной оценкой между 4 и 4- (B и B- в США). Специалист отметил, что получить более высокий балл «студенту» помешали элементарные ошибки в относительно простых арифметических расчётах, с которыми справился бы даже шестиклассник. Кроме того, ИИ не мог ориентироваться в неточных определениях вроде колебания спроса на рынке. При этом он исправлял ответ после соответствующих подсказок. Основываясь на результатах эксперимента, Тервиш отметил, что ChatGPT может стать полезным инструментом в сфере образования, но преподаватели должны отдавать себе отчёт в том, на что способен ИИ (и на что не способен), прежде чем включить его в учебную программу.

​​Измененные с помощью CRISPR клетки рака убивают труднодоступные опухоли Ученые сконструировали раковые клетки таким образом, чтобы одновременно доставлять как терапевтические агенты, так и вакцину к опухоли. Успешные результаты получены в рамках весьма спорной, на первый взгляд, идеи — вернуть в организм живые раковые клетки вместо инактивированных. Группа исследователей из США стремилась разработать лечение против рака с использованием уникальных свойств опухолевых клеток. Ученые знали, что опухолевые клетки, подобно почтовым голубям, способны преодолевать большие расстояния внутри мозга и возвращаться к очагу рака, поэтому решили воспользоваться этой особенностью. О результатах работы сообщается на сайте Гарвардского университета. Придерживаясь своей идеи, ученые взяли живые раковые клетки вместо инактивированных и модифицировали их с помощью генного редактирования CRISPR/Cas9. Внесенные изменения позволили клеткам нести и высвобождать лекарство, а также запускать экспрессию определенных факторов, чтобы иммунная система могла обучаться и запускать долгосрочный противоопухолевый ответ. Иными словами, удалось одновременно создать лекарство и вакцину внутри самих клеток В экспериментах на моделях мышей с глиобластомой были получены впечатляющие результаты, как с точки зрения эффективности, так и безопасности. Примечательно, что ученые также изучали модели грызунов с использованием различных типов клеток человека, чтобы оценить перспективность подхода на будущее. Их усилия оправдались — терапевтическая стратегия может быть применена к широкому спектру солидных опухолей, показали эксперименты. О других многообещающих методах лечения рака, разработанных в прошлом году, можно прочитать в большом отчете-2022.

​​Открыта новая разновидность системы CRISPR Международная группа ученых открыла новую разновидность системы CRISPR, которая помогает бактериям защищаться от вирусов. У Cas12a2 есть потенциал для использования как в терапии, так и в диагностике. Два исследования опубликованы в журнале Nature. Бактерии и археи, так же, как и люди, могут быть заражены вирусами — бактериофагами или просто фагами. Поэтому у них выработался собственный аналог иммунной системы — различные иммунные стратегии, которые позволяют защищаться от фагов. Одной из таких систем является CRISPR, которая получила большое распространение как инструмент для генетической инженерии. За ее открытие в 2020 году даже была присуждена Нобелевская премия. Система CRISPR состоит из гидовой РНК и из фермента-нуклеазы Cas. Гидовая РНК позволяет ферменту узнавать нужные участки генома, например, ДНК вируса. В таком случае нуклеаза Cas может разрезать свою мишень, действуя как молекулярные ножницы. В результате такого действия можно «выключать» гены, что и сделало CRISPR полезным инструментов для генной инженерии. Теперь ученые открыли новую разновидность системы CRISPR — Cas12a2. Она похожа на более известную Cas9, но механизм действия отличается. Гидовая РНК Cas12a2 комплементарна посторонней РНК. Когда Cas12a2 распознает постороннюю РНК, то разрезает ее, при этом открывается активный сайт фермента. В результате нуклеаза может разрезать любой генетический материал — РНК, одно- и двуцепочечную ДНК. Из-за этого нарушается рост клетки, что приводит к ее гибели. С помощью криоэлектронной микроскопии ученые смогли установить структуру Cas12a2 при ее взаимодействии с молекулой ДНК. Как оказалось, фермент способен изогнуть ДНК под прямым углом, чтобы разрезать ее, что показалось ученым удивительным. При этом Cas12a2 можно модифицировать так, чтобы она разрезала не все нуклеиновые кислоты, а только некоторые — например, только одноцепочечную ДНК. Cas12a2 является медиатором так называемой абортивной инфекции. Это механизм, который используется бактериями для защиты от фагов. Если клетка заражена, то она убивает сама себя, чтобы помешать размножению и распространению вирусов. Cas12a2 способствует этому процессу. Ученые считают, что благодаря способности находить поврежденные или зараженные клетки и уничтожать их Cas12a2 имеет потенциал для использования как в терапии, так и в диагностике. В диагностике, например, эта система будет не хуже ПЦР. Причем разработка диагностических платформ на основе Cas12a2 будет несложной, так как для этого нужно всего лишь знать геном патогена и разработать нужную гидовую РНК.

​​Создано покрытие для кожи, которое наносится с помощью спрея, и позволяет дистанционно управлять компьютером. Исследователи из Стэнфордского университета разработали умную кожу, с помощью которой можно печатать на невидимой клавиатуре и распознавать объекты на ощупь. Крошечная электронная сеть растягивается и изгибается, а ИИ распознает жесты. Технология подойдет для приложений виртуальной реальности, телемедицины и робототехники. Умная кожа состоит из напыляемой электрически чувствительной сети, встроенной в полиуретан — прочный и эластичный материал, который используется, например, при изготовлении колес для скейтборда. Сетка состоит из миллионов нанопроволок из серебра, покрытых золотом, которые контактируют друг с другом, образуя динамические электрические пути. Покрытие наносится непосредственно на кожу с помощью спрея, как защитных крем от загара. Она точно соответствует морщинам и складкам на коже человека. Она биосовместима, воздухопроницаема и остается на месте, пока ее не смоют водой с мылом. Взаимодействие с компьютером обеспечивается с помощью небольшого модуля Bluetooth. Для распознавания жестов технология использует ИИ. Компьютер отслеживают изменяющиеся параметры и сопоставляет эти изменения с конкретными физическими движениями и жестами. В экспериментальном прототипе ученые обучили алгоритм распознавать нажатие клавиш на клавиатуре. После этого человек смог печатать текст без использования физического устройства, просто по воздуху. Аналогичный подход можно использовать для распознавания жестов или идентификации объектов при ощупывании, объясняют авторы. По словам ученых, технология не требует больших вычислительных ресурсов и огромных объемов данных. Обучающая схема использует для вычислений минимальный объем данных и быстро адаптируется под конкретного человека после короткого обучения.

​​Вирусы занимаются доставкой CRISPR бактериям CRISPR — это инструмент, который позволяет ученым точно копировать и вставлять геномы живых клеток. Это стало возможным благодаря ферменту, который вырезает участок ДНК из мишени и позволяет заменить его чем-то более полезным. Использование этой мощной технологии позволило ученым не только найти новые способы лечения болезней, но и создать более здоровые культуры, бороться с вредителями, удалять аллергены с домашних животных и превращать клетки в крошечные компьютеры. В природе CRISPR изначально использовался бактериями в качестве защитного механизма от вирусов, которые охотятся на них, но в новом исследовании исследователи изменили ситуацию. Они разработали вирусы, охотящиеся за бактериями, бактериофаги (или фаги), которые могли нацеливаться на определенные штаммы бактерий и вводить им ДНК CRISPR, чтобы внести определенные изменения в их геном. В лабораторных тестах фагам, обозначенным как T7 и лямбда, было поручено доставить гены E. coli, которые заставили бактерии флуоресцировать и изменить их устойчивость к антибиотику. И, конечно же, эти изменения были замечены в ошибках, что указывало на то, что это работает. В следующем тесте команда использовала фаг лямбда для транспортировки редактора оснований цитозина. Этот инструмент не вырезает ДНК цели, а изменяет одну букву в последовательности, обеспечивая более мягкое редактирование для деактивации определенных генов. «Здесь мы использовали базовый редактор в качестве своего рода программируемого переключателя для генов E. coli», — сказал Мэтью Нетери, ведущий автор исследования. «Используя подобную систему, мы можем вносить в геном высокоточные однобуквенные изменения без разрыва двухцепочечной ДНК, обычно связанного с нацеливанием CRISPR-Cas». Последний тест был разработан для имитации более естественной среды с использованием искусственной экосистемы (EcoFAB). Это включало загрузку резервуара синтетической почвой из песка и кварца, некоторой жидкостью и тремя различными типами бактерий, включая кишечную палочку. Цель состояла в том, чтобы проверить, насколько хорошо фаги могут выследить свои цели в более реалистичной среде и могут ли они выделить кишечную палочку среди других видов. Когда лямбда была введена в EcoFAB, и они добились приличного успеха в редактировании E. coli, команда сообщила об эффективности до 28% в популяции бактерий. Исследователи говорят, что при дальнейшей работе этот метод может в конечном итоге найти применение в крупномасштабном редактировании генов почвенных бактерий или даже кишечного микробиома. «Мы рассматриваем это как механизм, помогающий микробиому», — сказал Родольф Баррангу, соответствующий автор исследования. — «Мы можем внести изменения в конкретную бактерию, а остальная часть микробиома останется невредимой. Это доказательство концепции, которую можно использовать в любом сложном микробном сообществе, что может привести к улучшению здоровья растений и желудочно-кишечного тракта — среды, важной для питания и здоровья.»

​​Онкологи впервые применили систему CRISPR для вставки «антираковых» генов в иммунные клетки Ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и компании PACT Pharma впервые использовали технологию CRISPR для вставки генов, которые позволяют иммунным клеткам эффективнее находить и уничтожать раковые клетки. Результаты опубликованы в журнале Nature. В исследовании приняли участие 16 пациентов с различными видами солидных (твердых) опухолей, включая рак толстой кишки, молочной железы и легких. У пациентов выделили иммунные клетки крови. Иммунные клетки человека имеют молекулы-рецепторы на поверхности, которые могут специфически распознавать раковые клетки и отличать их от нормальных. Рецепторы различны для каждого пациента. Ученые расшифровали последовательность генов, кодирующих эти рецепторы, а затем полученные последовательности были вставлены в геном иммунных клеток пациентов с помощью системы CRISPR. После проведения химиотерапии пациентам ввели до трех доз клеток с отредактированным геномом. У двух пациентов наблюдались побочные эффекты, которые могли быть вызваны клетками с отредактированным геномом: у одного — лихорадка и озноб, у другого — спутанность сознания, но оба быстро поправились. Лечение замедлило прогрессирование рака у пяти пациентов. Биопсия подтвердила, что иммунные клетки преимущественно атаковали опухоль, а не здоровые ткани. Работа ученых может расширить возможности персонализированного лечения рака, эффективного и с минимальным воздействием на здоровые ткани.

​​Использование систем CRISPR-Cas существенно расширяет возможности генной инженерии В новом исследовании учёные из Университета штата Северная Каролина (North Carolina State University) описывают ряд молекулярных инструментов для переписывания больших фрагментов ДНК организма. Инструменты основаны на системах CRISPR-Cas, связанных с транспозонами. Транспозоны — участки ДНК организмов, способные к передвижению (транспозиции) и размножению в пределах генома. Транспозоны также известны как «прыгающие гены» и являются примерами мобильных генетических элементов. Транспозоны чаще всего формально относятся к так называемой некодирующей части генома — той, которая в последовательности пар оснований ДНК не несёт информацию об аминокислотных последовательностях белков, хотя некоторые классы мобильных элементов содержат в своей последовательности информацию о ферментах, транскрибируются и катализируют передвижения; например, ДНК-транспозоны и ДДП-1 кодируют белки транспозаза, БОРС1 и БОРС2. У разных видов живых существ транспозоны распространены в разной степени: у человека они составляют до 45% всей последовательности ДНК, у плодовой мухи Drosophila melanogaster — лишь 15—20%, а у растений транспозоны могут занимать основную часть генома. Так, у кукурузы (Zea mays) с размером генома в 2,3 миллиарда пар оснований по крайней мере 85% составляют различные мобильные элементы. Авторы статьи, опубликованной в журнале Nucleic Acids Research, изучили различные системы CRISPR-Cas и применили их для добавления генетического груза — до 10 000 дополнительных букв генетического кода — к грузу транспозона, чтобы внести желаемые изменения в организм. Конкретно — в бактерию E. coli. Бактерии используют CRISPR-Cas в качестве адаптивной иммунной системы, чтобы противостоять атакам врагов, таких как вирусы. Учёные адаптировали эти системы для вырезания и замены определённых последовательностей генетического кода в различных организмах. Сочетание же систем CRISPR-Cas с транспозонами позволяет экспоненциально увеличить перемещаемые с их помощью объёмы кода. Исследование показало эффективность метода как in vitro, на лабораторном стенде, так и in vivo, на E. coli. Чтобы проверить эффективность метода, исследователи отобрали десять различных транспозонов, ассоциированных с CRISPR. Подход сработал со всеми десятью. Исследование также показало, что ничто не мешает использовать несколько разных транспозонов одновременно. Глобальный руководитель отдела исследований семян компании Syngenta Гусуй Ву (Gusui Wu) впечатлён результатами исследования. «Мы, — сказал он, — в восторге от результатов и видим потенциал применения этих недавно открытых систем на культурных растениях для ускорения выведения более устойчивых и высокоурожайных сортов».