Важнейшие биологические события 2015 года по версии Nature и Science
28 декабря 2015
Важнейшие биологические события 2015 года по версии Nature и Science
- 2097
- 2
- 2
-
Автор
-
Редакторы
Некоторые фавориты Science и Nature совпадают. Показательно, что главный прорыв-2015 по версиям ведущих научных журналов один и тот же. Нетрудно догадаться, какой: CRISPR-Cas.
Прорыв года: CRISPR
Серьёзно обсуждать систему бактериальных ферментов, бьющую по болевым точкам чужеродной ДНК и оставляющую микробу на память куски генов его врагов, начали в 2012 году. Пожалуй, пересказывать в очередной раз принцип работы CRISPR ни к чему, благо о нём написали уже великое множество статей (в том числе и «Биомолекула»: «CRISPR-системы: иммунизация прокариот»). Зато стоит напомнить, что, кроме CRISPR, существуют и другие способы редактировать ДНК: TALEN и нуклеазы с «цинковыми пальцами». Кстати, именно их, а не CRISPR, применили для лечения маленькой девочки с лейкозом: «Успех в борьбе с лейкозом: на шаг ближе к клиническому применению геномного редактирования» (подробнее об этом вероятном чудесном исцелении ниже). Ферменты всех трёх названных типов можно модифицировать так, чтобы они разрезали ДНК в строго определённых местах и по возможности не лезли в остальные. Конечно, ошибки иногда будут случаться, и нужно придумать способы снизить их число.
Преимущество CRISPR перед «конкурентами» в том, что этот метод редактирования генов проще остальных — а значит, и дешевле. Он не требует изощрённого оборудования, и любая молекулярно-биологическая лаборатория, которая захочет попробовать CRISPR, сможет это сделать. Так считает Джордж Чёрч, гарвардский профессор, чья лаборатория одной из первых показала возможности CRISPR по редактированию генома эукариот.
В
Хотя к людям сейчас нельзя подходить со своим CRISPR, «редактирование животных» разрешено. Кстати, в случае братьев меньших технология почему-то работает гораздо лучше. Например, у мух с помощью CRISPR удалось получить желаемую окраску в 97% случаев, а у свиней удалось одновременно изменить последовательность ДНК в 62 генах (сделали это затем, чтобы устранить некоторые преграды для пересадки донорских органов от свиней людям).
В общем и целом, CRISPR явно ждёт большое будущее. Финансирование исследований с его участием за последние пару лет резко выросло, как и число заявок на патенты с применением этой технологии. И если медицину трогать пока запрещено, то CRISPR-инженерам найдётся где развернуться в ветеринарии, и сельском хозяйстве в целом. Ну, и в фундаментальных исследованиях, конечно.
Прививка от Эболы и не только
Это достижение отметили и редакторы Science, и редакторы Nature. Разработка канадских учёных во время предварительного исследования показала себя стопроцентно эффективной в тесте на гвинейских добровольцах. Об этом написали в медицинском журнале The Lancet 31 марта
Есть болезни и постарше. Вот история борьбы с малярией насчитывает немало веков, а «прививки» от неё так до сих пор и нет. Точнее, вакцина RTS давно существует, но в пилотном исследовании на 15000 африканских детей показала себя эффективной только на 10%. Впрочем, это лучше, чем ничего, так что ВОЗ настоятельно рекомендовала начать использование RTS в Африке.
И ещё одна хорошая новость 2015 года про заразные болезни. Несмотря на катастрофически низкий уровень вакцинации против полиомиелита на Украине, в целом в мире заболеваемость этим недугом снижается. Позитивный пример подаёт Нигерия: там случаев полиомиелита в уходящем году не было.
Прецизионная медицина
И ещё немного о прикладной науке. В последние годы всё больше говорили о персонализированной медицине, в которой к каждому пациенту будет свой индивидуальный подход. Средства для лечения будут не в последнюю очередь определяться генотипом больного. На словах это звучит здорово, а на деле медикам и биологам предстоит ещё немало работы, дабы разобраться в особенностях максимального числа людей. Поэтому в январе
Обезболивающие дрожжи
Морфин — одно из самых сильных обезболивающих, по-прежнему актуальное для паллиативных больных. Это вещество, а также некоторые другие анальгетики, относятся к классу опиоидов, и из живых организмов их умеют синтезировать только маки. (Нет, конечно, в некоторых человеческих клетках образуются эндогенные опиоиды, но их в качестве лекарств не используют.) А как бы было хорошо иметь запасной источник подобных лекарств!
Судя по всему, этот источник появился. Летом
Конечно, такое открытие не может пройти мимо людей, задающихся вопросами этики и морали. А вдруг кто купит страшные ГМО-грибы и будет дома делать не обезболивающие, а наркотики? Пока паникёры могут быть спокойны: дрожжи сейчас ещё очень плохо умеют делать опиоиды, и для десятка миллиграммов морфина потребуется не один кубометр питательной жидкости с плавающими в ней дрожжами. Вряд ли кто-то из дилеров-любителей сможет обеспечить такие объёмы производства в домашних условиях, да ещё и сможет соблюсти всю технологию. См. также: «Чашки петри вместо маковых полей».
Лимфатические сосуды в мозге
Непосредственно в головной мозг инфекции заносятся редко: слишком уж хорошо он защищён и отгорожен от жидкостей остального организма гематоэнцефалическим барьером. Лимфатических сосудов и многих других «проявлений» иммунной системы в мозге нет. Ну, то есть так думали до недавнего времени. У людей всё-таки нашли лимфатические сосуды и Т-лимфоциты в мозге, и статья об этом вышла в Nature в
Мало того, что это открытие само по себе удивительно (казалось бы, все сосуды и типы тканей у человека давно открыли и изучили), так оно ещё может в отдалённом будущем повлиять на способы лечения неврологических заболеваний вроде рассеянного склероза, менингита и болезни Альцгеймера. Во всех этих патологических состояниях немалую роль играет воспаление, и как знать, может, в нём принимают участие местные мозговые лимфоциты?
Заключение: Что дальше?
Science делает предположение, в каких областях стоит ждать открытий в 2016 году. В основном прогноз рассказывает о физике элементарных частиц и прочих подобных тонких материях. Что касается биологии, то, по предположению редакторов Science, мы скоро узнаем, откуда к нам пришли верные друзья человека — собаки. Это, конечно, не спасение от страшной болезни и не раскрытие глобальной тайны жизни, но тоже неплохо. Впрочем, время покажет, чего наука добьётся в наступающем году.
А «Биомолекула», кстати, до нового года опубликует свой «ТОП-10» на основе многочисленных статей, которыми мы имели удовольствие радовать вас в течение 2015 года.