address2arrow-email-sendarrow-rightbtn-right-arrowbubbleclosecomment-arrow-answerenvelopeeyefriendshamburgerheartHeart copy 26heart-emptyhomehumanlikelk-bubblelk-eyeHeart copy 26lk-pencilloginnav-editnav-eyenav-newsnav-starnav-userloginnext-arrow-rightpagination-lastpagination-nextShape 19 copysearchstarstar-fulluserBriefcaseCard
6 Августа, 2018

Обзор научной периодики за 30 июля — 5 августа

Нейронные сети — создатели новых лекарств, доходы от диагностики колоректального рака, рассасывающиеся импланты, доставка препаратов верхом на эритроцитах, секвенирование метагенома бактерий метрополитена и многое другое.

Художник: Саша Кук.

Художник: Саша Кук.

Периодику изучал Илья Скляр

1.      Новости на стыке IT и биотехнологий.

Ученые из университета Северной Каролины в Чапел-Хилл создали систему на основе искусственного интеллекта, которая способна научиться конструировать лекарства. Система, названная ReLeaSE (Reinforcement Learning for Structural Evolution), состоит из двух нейронных сетей, которые тренируют отдельно, а затем используют вместе для создания библиотек молекул с заданными свойствами. Одну сеть тренируют генерировать формулы специфических молекул, а вторую определять и предугадывать их характеристики. На стадии подтверждения концепции исследователи с помощью системы создавали библиотеки химических соединений, задавая тот или иной параметр — определенную структурную сложность, или физические характеристики (гидрофобность, температуру плавления), или ингибирующую активность против Янус-киназы 2. Один из авторов сравнивает процесс обучения и работы программы с процессом обучению языку. Ученик (генерирующая программа) выучивает молекулярный алфавит и составляет из него слова-молекулы, а затем сдает их на проверку «учителю» (предсказывающая программа). Если новая молекула соответствует заданным характеристикам и является реалистичной, учитель принимает ее, если же нет, то побуждает ученика создавать новые молекулы и избегать тех, что не проходят тест. Способность программы создавать абсолютно новые и безопасные химические вещества со специфическими характеристиками должна привлечь внимание фарминдустрии, считают авторы.

Ученые из Лос-Аламосской национальной лаборатории разработали алгоритм для описания распространения ВИЧ в человеческих популяциях. ВИЧ быстро мутирует у каждого нового инфицированного индивида, и по изменению «генетической сигнатуры» можно определить источник и время инфекции при помощи компьютерных симуляций. Алгоритм проверили на известных данных о 955 трансмиссиях. Данные были основаны на эпидемиологической информации: исследования партнеров, передача от матери к ребенку, криминальные случаи и отслеженные пары. Филогенетическое дерево, построенное с помощью симуляции, коррелирует с данными о носителях ВИЧ.

2.      Новости рынка молекулярной диагностики.

На прошлой неделе о своих успехах сообщили сразу три крупные компании. Доходы крупнейшей компании Illumina за второй квартал этого года выросли на 25% по сравнению с доходами во втором квартале 2017 года ($830 млн. по сравнению с $662 млн.). Наибольший рост (30%) происходит в области продаж расходных материалов для секвенирования и чипов, а также продажи услуг для лабораторий. Во втором квартале 2018 года Illumina начала продавать свой новейший прибор — ионный полупроводниковый секвенатор, впервые представленный в январе 2018-го.

Поразительный рост показала молекулярно-диагностическая компания Exact Sciences из Висконсина, США. Компания специализируется на диагностических тестах для выявления колоректального рака. За три месяца прибыль компании составила $102,9 млн., что хоть и не сходится с прогнозом ($104,7 млн.), однако на 78% больше, нежели в прошлом году ($57,9 млн.). Глава компании Кевин Конрой заявил, что компания работает над новыми соглашениями со страховыми компаниями по тесту Cologuard, рекламой на телевидении и расширением охвата скрининга на людей возрастной группы 45–49 лет.

Израильская молекулярно-диагностическая компания Nucleix, специализирующаяся на эпигенетических тестах по выявлению рака, строит планы по продвижению продуктов на рынки США и Китая. Компания создает тест-системы для определения раков мочевого пузыря, легких, печени, колоректального рака и др. Все тесты основаны на принципе ПЦР в реальном времени и детекции метилирования. В июле в журнале European Urology Oncology были опубликованы результаты исследования, проведенного в 5 различных урологических центрах в Европе. Результаты теста Bladder EpiCheck сравнивали со стандартными методами диагностики. Исследование выявило высокую предсказательную точность теста — 99,3%, чувствительность 91,7 % и специфичность 88%. Не включая результаты по опухолям с низкой степенью злокачественности. Подобные исследования компания проводит и в США, в надежде на «зеленый свет» для теста от FDA уже в 2019 году.

FDA одобрило новый тест от Hologic на стрептококк группы Б для системы Panther Fusion. Том Уэст, глава подразделения компании по диагностическим решениям, утверждает, что этот тест — лучший для определения носительства стрептококка группы Б у беременных женщин. Заражение матери стрептококком группы Б может привести к серьезным последствиям для новорожденного, таким как менингит, заражение крови или пневмония. Тест маркирован как диагностический и коммерчески доступен в Европе. Согласно Hologic, тест показал 100%-ную чувствительность при сравнении с методами, основанными на культивировании клеток.

3.      Интересное исследование бактерий, которых можно обнаружить на поручнях в общественном транспорте, провели ученые из Университета Гонконга и Датского технического университета. Они секвенировали образцы, собранные с кожи добровольцев, ездящих на 8 разных ветках метро в Гонконге в часы пик утром и вечером, а затем сравнили с контрольной группой, не пользующейся общественным транспортом. В статье, опубликованной в Cell Reports, приведено много интересных фактов. Так, утром на каждой ветке метро есть свои уникальные клеточные штаммы, характерные для среды, в которой находятся станции, а ближе к вечеру микробиологические сообщества на разных ветках метро становятся все более похожими друг на друга, с преобладанием стандартных кожных бактерий человека. Также оказалось, что в течение суток меняется обогащенность различными группами генов антибиотикорезистентности.

4.      А в Annals Of Internal Medicine вышла небольшая, но полезная статья, напоминающая о важности и необходимости рутинного геномного скрининга. Автор из Йельской школы медицины проанализировал модели внедрения скрининга в клиническую практику. Он обращает внимание на то, что хотя у большинства людей скрининг не выявляет серьезных патологий, для некоторых эти результаты могут быть значимы. По его мнению, только в США таких людей от 3 до 4 миллионов.

5.      Несколько новостей по онкологии.

Интересная статья выщла в журнале Elife. Международная команда ученых провела исследование семейства Wnt-белков, участвующих в передаче сигналов в тканях. Клетки могут обмениваться сигналами при помощи специальных выпячиваний — так называемых цитонем. Участник исследования Стефен Шольп, профессор Эксетерского университета, утверждает, что в тканях есть эластичная сеть из цитонем-контактов между клетками, которая динамично меняется во времени. Через цитонемы передаются и Wnt-белки, они задействованы в эмбриогенезе при формировании органов, но в раковых клетках Wnt-сигнализация вызывает быстрый рост. Ученые выяснили, что предотвращение формирования цитонем останавливает такую сигнализацию — препарат с подобной активностью может открыть новое направление в противораковой терапии.

Статью об изменении кислотности в раковых клетках публикует Nature Communications. Известно, что раковые клетки сильно окисляют окружающую среду, что соответственно приводит к защелачиванию их внутренней среды. По идее это должно затормаживать их рост и деление, но при раке происходит наоборот. В результате компьютерного моделирования исследователи выяснили, что понижение pH внутри клеток может уменьшить интенсивность их пролиферации. Более того, они обнаружили возможные мишени для антираковых лекарственных препаратов.

В журнале Cancer Discovery — результаты исследования белка под названием yes-associated protein (YAP) в контексте улучшения иммунотерапии. YAP, транскрипционный регулятор, играет важную роль в работе Т-клеток, регулирующих иммунный ответ и предотвращающих аутоиммунные реакции. К сожалению, эти же клетки — основная причина иммунной реакции на иммунотерапию. Исследователи протестировали антиопухолевую активность ингибиторов YAP как отдельно, так и на фоне иммунотерапии. Их эксперименты показали, что подавление YAP приводит к нормализации иммунотерапии и отсутствии иммунной реакции на нее.

6.      Две новости о создании лекарственных препаратов и их доставке к мишени.

В 2016 году Национальный институт стандартов и технологий США зарегистрировал первое стандартизированное моноклональное антитело NISTmAb. Однако, хотя сам белок хорошо охарактеризован, нет стандартизованного способа его производства. Свежая работа, результаты которой опубликованы в mAbs, устраняет этот недостаток. Исследователи создали три мышиные клеточные линии, продуцирующие пока еще не запатентованные версии NISTmAb, крайне напоминающие оригинал. Стандартизованный метод производства антитела важен для производителей: многие патенты на моноклональные антитела истекают в течение следующих нескольких лет, и, следовательно, многие компании выйдут на рынок со своими антителами-биоэквивалентами.

Nature Communications опубликовал статью научной группы, ядром которой являются исследователи из медицинской школы Перельмана Пенсильванского университета, о новом способе доставки лекарственных препаратов к органам-мишеням. Принцип метода — адгезия наночастиц с лекарством к эритроцитам; такие наночастицы авторы называли «попутчиками» эритроцитов. Наночастицы вводят в кровь с помощью катетера. Эритроциты выбраны из-за их биосовместимости и легкости переливаний. Доставка в легкие в экспериментах увеличилась в 40 раз, по сравнению с лекарствами, свободно циркулирующими в крови. А при введении наночастиц в сонную артерию 10% введенной дозы было доставлено в мозг, что в 10 раз эффективнее методов, используемых ранее, таких как доставка при помощи специальных антител. Исследователи провели испытания на животных, органах ex vivo и подходят к доклиническим исследованиям.

7.      В Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine вышла статья о новых костных имплантах, напечатанных на 3D-принтере. Керамические импланты, содержащие фосфат кальция, хорошо рассасываются в организме, заменяясь костью. Так, за 6 месяцев у экспериментальных животных рассосалось до 77% импланта. Импланты покрыты дипирамидолом, значительно ускоряющим рост новой кости.

327
0
Лидеры мнений
Лидеры отрасли
  • FUTURE
    13
САМЫЕ ОБСУЖДАЕМЫЕ ТЕМЫ ФОРУМА
Поиск материалов по тегам