Клеточная биология

Новый механизм контроля качества митохондрий

Ученые обнаружили новый механизм переработки компонентов митохондрий. Используя микроскопию сверхвысокого разрешения, исследователи обнаружили, что митохондриальные везикулы, происходящие из внутренней мембраны (VDIMs), образуются при окислительном стрессе и содержат поврежденные элементы, например, митохондриальную ДНК и окисленный кардиолипин. Эти везикулы выделяются в цитоплазму через поры, образованные белком VDAC1, и затем поглощаются лизосомами для дальнейшего удаления. Этот процесс позволяет избирательно удалять поврежденные части митохондрий, сохраняя целостность органеллы. Открытие VDIMs указывает на еще один уровень контроля качества митохондрий, который может быть важным для поддержания клеточного здоровья и предотвращения возрастных заболеваний и других патологий. — Lysosomes drive the piecemeal removal of mitochondrial inner membrane, «Биомолекула»: «Тайная жизнь митохондрий».

Коллапс микроядер в опухолевых клетках

Хромосомная нестабильность в опухолях приводит к образованию микроядер, малых внеклеточных структур, склонных к коллапсу, что способствует прогрессированию рака. Две группы исследователей показали, как активные формы кислорода (АФК), продуцируемые митохондриями, играют ключевую роль в этом процессе. Первое исследование показывает, что АФК окисляют аутофагический белок p62, увеличивая его активность и приводя к коллапсу микроядер, что вызывает хромосомные перестройки. Второе исследование демонстрирует, что АФК нарушают функцию белка CHMP7 (репарацию мембран), вызывая разрушение микроядер и дальнейшую генетическую нестабильность. Оба процесса связывают АФК с агрессивным поведением опухолевых клеток, и p62 выделяется как потенциальный прогностический маркер для опухолей с высокой хромосомной нестабильностью. Эти открытия подчеркивают роль микроядер в прогрессировании рака и открывают новые цели для терапевтического вмешательства. — Micronuclear collapse from oxidative damage, A p62-dependent rheostat dictates micronuclei catastrophe and chromosome rearrangements.

Онкология

15 подтипов детского лейкоза помогут персонализировать терапию

Исследователи провели всесторонний геномный и транскриптомный анализ Т-клеточного острого лимфобластного лейкоза (T-ALL) — опасного онкологического заболевания, поражающего преимущественно детей. Ученые проанализировали образцы более 1300 детей с T-ALL и выявили 15 различных подтипов с уникальными генетическими изменениями, профилями генной экспрессии и результатами лечения. Исследование показало, что около 60% генетических изменений происходят в некодирующих областях ДНК, которые влияют на активность генов и способствуют развитию злокачественных опухолей. Эти данные позволяют точнее классифицировать T-ALL по уровням риска, что может помочь врачам более эффективно подбирать лечение, назначая менее агрессивную терапию для пациентов с низким риском и применяя более целенаправленные подходы для пациентов с высоким риском. — The genomic basis of childhood T-lineage acute lymphoblastic leukaemia, «Биомолекула»: «Успех в борьбе с лейкозом: на шаг ближе к клиническому применению геномного редактирования».

Нейробиология

Направленная деградация белковых агрегатов для лечения нейродегенеративных заболеваний

Белковые агрегаты — одна из основных причин гибели нейронов при нейродегенеративных заболеваниях. Однако их неагрегированные формы необходимы для нормального функционирования. Исследователи разработали новую стратегию для избирательного разрушения вредных белковых агрегатов, сохраняя их функциональные мономерные формы. Они использовали активацию E3 убиквитин-белковой лигазы TRIM21, объединяя ее RING-домен с нанотелами. Эта конструкция эффективно нацеливалась и уменьшала агрегаты тау-белка, ключевого фактора болезни Альцгеймера, как в культуре клеток, так и в трансгенной мышиной модели. Этот подход имеет перспективы для безопасного и избирательного удаления белковых агрегатов при различных нейродегенеративных заболеваниях. — Aggregate-selective removal of pathological tau by clustering-activated degraders, «Биомолекула»: «Болезнь Альцгеймера: ген, от которого я без ума».

Нейронные цепи, ответственные за обезболивающее действие морфина

Нейробиологи выявили специфическую нейронную цепь в ростральной вентромедиальной области продолговатого мозга, которая играет ключевую роль в обезболивающем эффекте морфина. Эта цепь включает возбуждающие нейроны RVM^BDNF в головном мозге и SC^Gal нейроны в спинном мозге. Исследователи подчеркивают важность нейротрофического фактора мозга (BDNF) в этом процессе, так как он необходим для эффективности уменьшения боли морфином. Манипуляции с этой нейронной цепью позволили ученым имитировать или полностью блокировать обезболивающие эффекты морфина. Это открытие не только углубляет понимание анальгезии, опосредованной опиоидами, но и указывает на новые потенциальные цели для разработки альтернативных методов обезболивания. — Morphine-responsive neurons that regulate mechanical antinociception, «Биомолекула»: «Идеальный опиоид, или Как избавиться от Дамоклова меча».

Микробиология

Новые горизонты в метаногенезе архей

Микробиологи обнаружили метаногенез у архейного организма, принадлежащего к типу Thermoproteota. Раньше предполагалось, что выработка метана археями — исключительная особенность представителей группы Euryarchaeota. Ученые вырастили и изучили Candidatus Methanosuratincola verstraetei, обнаруженного в горячем источнике. Было показано, что этот термофильный архей осуществляет метаногенез посредством метил-восстанавливающего водородотрофного пути. С помощью криоэлектронной томографии исследователи выявили уникальную ультраструктуру клеток, включающую археллумы, хеморецепторные скопления и межклеточные мостики. Это открытие расширяет понимание роли различных архей в глобальном углеродном цикле и указывает на их возможное значение в разнообразных анаэробных средах. Дальнейшие исследования будут направлены на изучение биохимии и регуляции метаногенеза у этих уникальных организмов. — Isolation of a methyl-reducing methanogen outside the Euryarchaeota, Methyl-reducing methanogenesis by a thermophilic culture of Korarchaeia, Cultivation and visualization of a methanogen of the phylum Thermoproteota.

Биомедицинские девайсы

Инновационная умная маска для мониторинга здоровья

Разработана новая умная маска EBCare, которая улучшает мониторинг респираторных заболеваний в режиме реального времени путем анализа конденсата выдыхаемого воздуха (exhaled breath condensate, EBC). Эта маска сочетает в себе систему охлаждения, автоматизированную микрофлюидную систему и биосенсоры для непрерывного сбора и анализа метаболитов из конденсата выдыхаемого воздуха. В пилотных испытаниях EBCare показала эффективность в оценке метаболических состояний и воспаления дыхательных путей у здоровых людей, а также у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ), астмой и выздоравливающих после COVID-19. Эта инновация — значительный шаг вперед в области персонализированной медицины. — A smart mask for exhaled breath condensate harvesting and analysis.

Космическая медицина

Атлас космической медицины

Космические полеты вызывают значительные молекулярные, клеточные и физиологические изменения у астронавтов, создавая различные проблемы со здоровьем. С расширением исследований космоса необходимость в развитии аэрокосмической медицины становится критически важной. Атлас SOMA (Space Omics and Medical Atlas) предлагает интегрированный репозиторий клинических, клеточных и мультиомных данных из различных миссий, включая исследование NASA Twins и SpaceX Inspiration4. Выявлены общие изменения, такие как сдвиги цитокинов и изменения экспрессии генов, а также уникальные реакции, характерные для отдельных миссий. Эти данные важны для разработки методов мониторинга здоровья и мер противодействия заболеваниям для будущих миссий на Луну, Марс и в глубокий космос. — The Space Omics and Medical Atlas (SOMA) and international astronaut biobank, Molecular and physiological changes in the SpaceX Inspiration4 civilian crew, «Биомолекула»: «Медицинская мультивселенная: получится ли у омиксов людей лечить?».