Все записи
12:44  /  27.08.14

3989просмотров

Самое интересное на Serious Science: биотехнологии

+T -
Поделиться:

Биология стремительно развивается и фундаментальные знания, добытые учеными, постепенно становятся основой для медицинских технологий. Множество научных групп трудится над получением способов эффективного противодействия неподдающимся пока лечению заболеваниям, многие из которых становятся все более распространенными. С другой стороны, понимание физиологических механизмов открывает возможность обеспечивать более продолжительную и здоровую жизнь.

Как исследования в области стволовых клеток, молекулярной биологии, методов редактирования генома и 3D-печати превращаются в способы лечения серповидноклеточной анемии, повреждения тканей, злокачественных опухолей и наследственных заболеваний?Подборка из 8 лекций исследователей из США о перспективных методах и технологиях в медицине от проекта Serious Science на английском языке.

1. Роберт Лангер – Нанотехнологии в медицине

http://serious-science.org/videos/948

«Одна из тем научных разработок, важных для новых лекарств – это так называемые генетические лекарства, например малые интерферирующие РНК, которые могут выключать гены или другие вещества, которые могут нужные гены включать. Наибольшая трудность на пути к применению этих молекул на практике – придумать способ эффективной доставки к клеткам. Один из используемых подходов заключается во внедрении этих молекул (ДНК, малая РНК или других) в наночастицы. Тогда можно направить их именно к нужным клеткам, скажем, клеткам печени и включать или выключать гены, лечить дефицит ферментов и другие болезни.»

2. Али Хадемхоссеини – Микроструктурированные гидрогели для выращивания органов

http://serious-science.org/videos/964

«Мы хотим при помощи таких материалов добиться успешного прохождения необходимых сигналов. В некоторых случаях биологическая составляющая этого известна, но в других – известна не до конца. Трудность заключается в создании материалов способных выполнять функции, необходимые на этапе эмбрионального развития. Это одна из задач, над которой уже долгое время работают. Чтобы научить делать это, можно посмотреть, как это физиологически происходит: как, например, конкретный белок выполняет определенную функцию, и попытаться воспроизвести ее с помощью наших материалов.»

3. Рудольф Йениш – Применение стволовых клеток в лечении болезней

http://serious-science.org/videos/1519

«Группа исследователей из Алабамы сделала мышей с внедренным человеческим геном белка глобина, причем это был дефектный вариант гена, вызывающий серповидноклеточную анемию. Таким образом, эти мыши с человеческим геном заболели серповидноклеточной анемией. Мы решили использовать этих мышей в экспериментах, подтверждающих работоспособность метода. Итак, мы взяли клетку кожи мыши, перепрограммировали ее и создали индуцированную плюрипотентную стволовую клетку — это было чисто техническая сложность, мы уже знали, как это делать. Затем мы, используя метод гомологичной рекомбинации, внесли точечную правку в мутантный ген глобина, провели дифференцировку этих клеток в кроветворные стволовые клетки и пересадили назад в костный мозг мыши. Это было потрясающе! Мыши были полностью излечены.»

4. Константин Храпко – Митохондриальная генетика старения

http://serious-science.org/videos/1453

«Теперь мы знаем, что мутации в митохондриях соматических клеток могут навредить клеткам нашего тела. Но существенен ли этот процесс в действительности и насколько он отвечает за старение? На этот вопрос еще нет окончательного ответа, пока проводятся только предварительные исследования. Проблема с мутациями в митохондриях, да и с митохондриями в целом, в том, что в отличие от ядерной ДНК, у нас очень мало инструментов работы с генетическим материалом митохондрий. Не существует методов создания мутаций и генетического манипулирования в мире митохондрий. Мы не можем создать мутацию внедрить ее в митохондрию и исследовать эту клеточную линию. Приходится довольствоваться предоставляемыми природой мутациями.»

5. Дэвид Синклер – Геномное проектирование

http://serious-science.org/videos/1274

«Допустим, семья болеет синдромом Хантингтона, который является наследственным доминантным нейродегенеративным заболеванием. Мы сможем взять яйцеклетку женщины, создать из нее стволовую клетку и вырастить миллионы таких клеток в лаборатории. Затем мы применим технологии редактирования генома, позволяющие чрезвычайно точно вносить правки в отдельные нуклеотиды, регионы ДНК или даже удалять целые участки, которые токсичны, вызывают болезни. Таким образом, мы избавим детей данных родителей от наследственного заболевания и обеспечим им здоровое потомство.»

6. Леонид Мирный – Злокачественные опухоли как эволюционный процесс

http://serious-science.org/videos/69

«Сегодня у нас есть технологии секвенирования, и мы проводим так называемые проекты геномов опухолей. Эти проекты строятся вокруг определенных типов опухолей и их пациентов-носителей. Берется проба опухоли и проба другой ткани пациента. Затем проводится секвенирование, чтение геномной последовательности опухоли и здоровой ткани. Потом происходит сопоставление этих последовательностей. Тогда выясняется, что, например, в здоровой ткани в этой позиции стоит нуклеотид A, а в опухоли – G. Таким способом можно определить множество мутаций, присутствующих в опухолях.»

7. Ким Льюис – Принципы разработки антибиотиков

http://serious-science.org/videos/434

«В области получения антибиотиков существует парадокс: чем больше мы знаем, тем сложнее открыть новый антибиотик. Существует даже шутка на эту тему: “Давайте избавимся от всех умных людей, тогда мы сможем вернуться к обнаружению антибиотиков”. В чем причина этого парадокса? В 1940-х Зельман Ваксман открыл первый пусть систематического определения новых антибиотиков. Он сделал весьма интересное наблюдение: существуют бактерии, живущие в почве, стрептомицеты, которые борются друг с другом посредством, по всей видимости, антибиотиков. Он стал систематически изучать их.»

8. Шамиль Сюняев – Предсказание функциональных эффектов человеческих мутаций

http://serious-science.org/videos/78

«Одна из возможностей – это исследование модельных организмов, например, рыбки данио-рерио. Некоторые лаборатории проводят следующие эксперименты: выбирают в этой рыбке данио-рерио, которая является популярным модельным организмом в биологии развития, ген, ортологичный гену человека, то есть, грубо говоря, похожий, выполняющий схожую функцию; затем этот ген выключается, и если что-то происходит не так, то становится ясно, что это важный ген.»

Enjoy!