Медицина

В 1918–1919 годах пандемия гриппа — «испанки» — унесла, по меньшей мере, 20–50 миллионов жизней. Болезнь была вызвана особым штаммом вируса H1N1, предположительно произошедшим от вируса, распространённого среди диких птиц. Недавно выяснено, что такая «пересадка» вируса с животных на человека была обусловлена мутацией всего двух остатков в гемагглютинине — белке оболочки вируса, участвующего в заражении. Изучив структурные особенности «взлома» гликорецепторов эпителия дыхательных путей человека гемагглютининами различных штаммов вируса, учёные объясняют биохимию этого трагического «нашествия».

Косметическая промышленность, свободная от предубеждений, связанных с корректностью использования научных терминов, давно уже жонглирует такими словами, как «ДНК», «гены», «сигнальные молекулы», «генетический код» и другими. Однако тонкие механизмы генной регуляции — увы — ещё слишком плохо поняты даже на уровне экспериментов «в пробирке», не говоря уже о том, чтобы использоваться в реальных косметических препаратах, которыми будут пользоваться миллионы людей. В этой статье подобрано несколько примеров, иллюстрирующих всю сложность механизмов, участвующих в регуляции процессов жизнедеятельности.

Основной общественный фактор, ограничивающий исследования в области стволовых клеток человека — биоэтический запрет на разрушение человеческих эмбрионов, являющихся основным источником этого материала. Американским учёным удалось получить линию стволовых клеток, не разрушая эмбриона, при помощи процедуры, аналогичной биопсии при генетическом скрининге беременности. Фактически, подход заключается в отделении одной клетки-бластомера от зародыша в самой ранней стадии, который после этого может продолжать нормальное развитие.

Вирус СПИДа, как и большинство других вирусов, активно использует молекулярные механизмы тех клеток, в которых размножается. Новое исследование, в котором с помощью РНК-интерференции провели поочерёдное «выключение» практически всех генов человеческой клетки, выявило, что более 250 (!) человеческих белков так или иначе участвует в жизненном цикле вируса. Кроме того, активность соответствующих генов увеличена в клетках иммунитета, подтверждая, что именно в них условия для развития вируса оптимальны. Сделанное открытие позволяет с другой стороны подойти к созданию лекарств против СПИДа, направленных на человеческие, а не на вирусные белки.

Пристрастие к наркотикам — одна из серьезнейших проблем современности, обусловленная генетическими и социальными факторами. Учёные из Пекина провели подробнейший генетический и биохимический анализ возможных молекулярных механизмов этого порока. Источником данных послужила биологическая литература за три десятилетия, а результатом стал самый подробный на сегодняшний день молекулярный «атлас», в котором сведены воедино метаболические процессы, потенциально участвующие в формировании привыкания. Что интересно, пять биохимических путей оказались общими для всех четырёх исследованных групп наркотиков.

Заболевания амилоидной природы — группа в основном неизлечимых прогрессирующих нейродегенеративных расстройств, включающая болезни Альцгеймера, Паркинсона и прионные заболевания. Молекулярный механизм этих болезней связывают со спонтанной пространственной перестройкой определённого белка (специфичного для каждого заболевания), придающей ему способность к полимеризации и образованию макромолекулярных фибрилл, токсичных для нервных клеток. Учёным из Чикаго удалось показать, что патогенным действием в болезни Альцгеймера обладают не только сами внутриклеточные фибриллы, но и предшествующие им сферические агрегаты, молекулы β-амилоидного пептида (Aβ) в которых имеют весьма схожую упаковку с фибрилло-образующими формами. β-структурные элементы, обнаруженные в этих молекулах, могут оказаться определяющим фактором для приобретения пептидом токсического действия.

На мышах были проведены испытания крема с ингредиентами, активизирующими естественные механизмы репарации ДНК. Применение данного препарата позволяет предотвратить развитие рака кожи у мышей, а так же приостановить развитие уже существующих опухолей. Если тесты на людях дадут сходные результаты, то в ближайшем будущем стоит ожидать появление кремов от загара, содержащих противораковые компоненты.

Буквально пару лет назад еще не было технологий, с помощью которых можно было бы быстро проводить анализ геномов конкретных индивидов. Сейчас научные достижения позволяют не только совершенно по новому взглянуть на перспективы персонализованной медицины и генетики, но даже создавать интернет-сайты, где каждый зарегистрированный посетитель сможет опубликовать информацию о своей ДНК.