BIOHACK | БИОТЕХНОЛОГИИ

2021-11-21 22:22:00 ​​Новый способ доставки вещества заставляет раковые клетки самоуничтожаться

Инженеры-химики Массачусетского технологического института (MIT) разработали новый метод, который позволяет искусственно повысить уровень перекиси водорода в клетках, что приводит к уничтожению раковых клеток.

С помощью генно-инженерного датчика исследователи определили изменения концентрации в клетках перекиси водорода (Н2О2) — специализированной молекулы, известной как окислитель. «Развитие некоторых опухолей зависит от повышенного уровня Н2О2, — поясняет Хэдли Сайкс, доцент и профессор кафедры химической инженерии MIT. — Но дальнейшее увеличение концентрации этого окислителя может привести к запрограммированной гибели клеток».

В исследовании ученым впервые удалось обнаружить метод повышения количества водорода в специальных соединениях, который ведет к смерти раковых клеток.

В борьбе с раковыми заболеваниями уже пытались использовать лекарственные методы, которые основаны на повышении уровня окислителя в клетках. Но без надежного метода обнаружения перекиси водорода в раковых клетках до и после медикаментозного лечения точная терапия оставалась недоступной.

Злокачественные опухоли часто вырабатывают большое количество активных форм кислорода (АФК), а чтобы снизить из воздействие — производят в том числе перекись водорода. Однако их большое количество может привести к уничтожению раковых клеток.

Помимо перекиси водорода, Сайкс планирует использовать другие молекулы, которые также выполняют важнейшие функции в клетках. Это активные виды азота и серы, которые должны быть изучены с точки зрения борьбы с раковыми клетками.

Источник: https://hightech.fm/2021/11/07/cancer-destruction Открыть/Комментировать

2021-11-17 22:22:00 ​​Компания Google представила лабораторию под названием Isomorphic Labs. В ней исследователи будут искать новые лекарства с помощью алгоритмов на основе искусственного интеллекта (ИИ).

Материнская компания Google, Alphabet, запустила в Великобритании новую компанию по разработке лекарств — Isomorphic Labs. Она будет опираться на исследования лаборатории искусственного интеллекта DeepMind, которую Google купил в 2014 году.

Демис Хассабис, генеральный директор и соучредитель DeepMind, также является основателем и генеральным директором Isomorphic Labs. В своем блоге Хассабис описал Isomorphic Labs как коммерческое предприятие с миссией «переосмыслить весь процесс открытия лекарств с нуля».

Представитель Isomorphic Labs подчеркнул, что компания отделена от DeepMind и имеет свои ресурсы. «В некоторых случаях обе компании могут сотрудничать, особенно на начальном этапе, пока Isomorphic Labs набирает свою команду», — отметили в Alphabet.

Исследователи добавили, что разработка новых лекарств — это долгий и сложный процесс, который включает в себя комбинирование множества различных соединений. Несколько компаний, BenevolentAI и Atomwise, считают, что ИИ может ускорить процесс.

«Методы ИИ будут все чаще использоваться не только для анализа данных, но и для построения мощных прогностических и генеративных моделей сложных биологических явлений», — отметили они.

У Alphabet есть еще несколько компаний, работающих в сфере здравоохранения. Например, Verily разрабатывает программное обеспечение для здравоохранения, а Calico работает над проблемами старения и продления жизни человека.

Источник: https://hightech.fm/2021/11/07/drugs-ai Открыть/Комментировать

2021-11-15 22:22:00 ​​FAIR ReSkin: искусственная кожа для роботов

FAIR представила ReSkin — материал с сенсорами, измеряющими местоположение контакта с предметом и величину приложенной силы. ReSkin планируется использовать для выполнения роботами действий, требующих высокой точности.

На сегодняшний день роботы эффективно используют аудио- и видеосенсоры для взаимодействия с окружающим миром, однако отсутствие у них осязания ограничивает класс задач, которые может выполнять робот. В ReSkin, разработанной FAIR в сотрудничестве с Университетом Карнеги-Меллона, используется принцип магнитного зондирования, который вместе с алгоритмом обучения без учителя позволяет решить данную проблему. FAIR выложила в открытый доступ документацию, код и несколько моделей для использования ReSkin сторонними разработчиками.

ReSkin представляет собой полимер со встроенными магнитными частицами. Изменение магнитных сигналов при деформации полимера, считываемое с помощью магнитометров и анализируемое нейросетью, преобразуется в такую информацию, как местоположение контакта и величина приложенной силы.

Роботы с ReSkin смогут выполнять задания, требующие высокой чувствительности, включая взаимодействие с маленькими, мягкими или хрупкими предметами. В FAIR предполагают, что в будущем ReSkin позволит роботам выполнять медицинские манипуляции.

Стоимость ReSkin составляет менее 6 долларов США за 100 единиц. Материал имеет толщину 2-3 мм и может использоваться для более чем 50 000 типов взаимодействий, обладает временным разрешением до 400 Гц и пространственным разрешением 1 мм. ReSkin также может подавать высокочастотные трехмерные тактильные сигналы для выполнения быстрых манипуляций, таких как скольжение, бросание, ловля и хлопок. Открыть/Комментировать

2021-11-13 20:23:59 ​​Первое в мире генное омоложение.

Элизабет Пэрриш, руководитель американской научно- исследовательской компании BioViva, в 2016 году стала первым человеком, на котором была успешно испытана омолаживающая генная терапия.

Несмотря на то, что первые возрастные изменения мы отмечаем по внешним признакам, процессы старения формируются и развиваются внутри — на клеточном уровне. Концевые участки хромосом называют теломерами. Они не несут генетической информации, но защищают хромосомы, выполняя роль своеобразного «буфера» против износа. Однако каждый раз, когда делится клетка, теломеры постепенно уменьшаются, пока не станут настолько короткими, что больше не могут защищать хромосомы. Как результат, клетка стареет и больше не может выполнять свои функции.

Фермент под названием теломераза способен достраивать короткие теломеры. Стареющие клетки организма благодаря теломеразе снова приобретают способность делиться, подобно молодым и здоровым клеткам. До сих пор методика удлинения теломер испытывалась лишь на культурах выращенных клеток и лабораторных животных.

Первый эксперимент по испытанию уникальной методики омоложения на человеке стартовал в сентябре 2015 года, когда 44-летняя Элизабет решилась пройти два экспериментальных курса генной терапии, разработанных её сотрудниками для замедления старения. Первый курс предназначен для предотвращения потерь мышечной массы с возрастом, а второй направлен на увеличение выработки теломеразы. Инъекции были сделаны Элизабет в Колумбии, так как препараты не одобрены Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA).

Скоро стали известны первые результаты генной терапии — и они ошеломляют! Анализы показали, что препараты действительно остановили укорачивание теломер. Лейкоциты в крови Пэрриш стали биологически моложе, а теломеры «удлинились» на 20 лет. Открытие компании BioViva привлекло внимание как учёных, так и инвесторов, а эксперимент тем временем продолжается и исследователи тщательно следят за здоровьем Пэрриш. Открыть/Комментировать

2021-10-27 16:01:19 ​​Новый экспериментальный мозговой имплант лечит женщину от депрессии, без антидепрессантов — и это, как говорят, «потрясающее» достижение, которое даёт надежду тем, кто страдает от трудноизлечимых психических заболеваний.

Имплант обнаруживает модели мозговой активности, которые связаны с депрессией и прерывает их с помощью слабых импульсов электрической стимуляции, которые подаются глубоко в мозг.

Это очень хитрый хак мозга, который позволил 36-летней пациентке вернуться к нормальному образу жизни впервые за 5 лет. Эта пациентка, правда, была единственным, на ком опробовали такой способ, но он показал, что такая мозговая активность может быть обнаружена и чуть подкорректирована.

На начальном этапе, который длился неделю, временный мозговой имплант фиксировал широкий спектр активности, а пациентка постоянно записывала своё настроение в планшет. Дальше ML алгоритм выявил характерные признаки активности в области миндалины, когда у девушки было худшее настроение. Методом проб и ошибок удалось определить именно ту область мозга, которая отвечала за депрессию, на которую впоследствии воздействовали крошечными дозами электричества. После этого, девушка сказала, что испытала сильнейшее радостное чувство и совершенно спонтанно громко рассмеялась.

На втором этапе провели небольшую операцию и имплант со встроенными батареями импантировали непосредственно в череп, он уже автоматически фиксировал аткивность и подавал импульсы примерно 300 раз в день. Пациента сказала, что не было никаких неприятных ощущений, кроме едва уловимой бодрости и позитива.

Устройство стоит около $35 000 и по сути это адаптированное устройство для лечения эпилепсии NeuroPace RNS System. После успешных испытаний исследователи уже включили в свои испытания еще двух пациентов и надеятся набрать ещё девять, методику еще нужно обкатывать, не ясно поможет ли она всем.

Вот тут опубликованы результаты исследования, почитайте, если интересно.

Очень крутая новость, люди будущего – счастливые люди Открыть/Комментировать

2021-10-17 13:02:56 ​​Начни неделю заботы о здоровье вместе с Biohacking Conference Moscow 2021!

Уже послезавтра состоится Biohacking Conference Moscow 2021, где опытные биохакеры, врачи и ученые расскажут, как укрепить здоровье, продлить молодость, достичь долголетия и стать лучшей версией себя.

На мероприятии каждый сможет узнать, как укрепить ментальное и физическое здоровье, предотвратить заболевания и увеличить длительность жизни, оставаясь при этом привлекательным и энергичным.

Эксперты из разных сфер расскажут об основах биохакинга и разберут инновационные способы оптимизации организма. Спикеры поднимут тему о возможностях генетической модификации, дадут рекомендации по формированию рациона, продлевающего жизнь, разберут, какие гаджеты использовать для улучшения сна.

Каждый посетитель ивента получит в подарок электронную версию книги Дэниела Сигела «Разум: Что значит быть человеком» от издательства «Манн, Иванов и Фербер».

Также среди тех, кто купит билет на мероприятие, разыграют и другие призы от спикеров и партнеров:

Спикер Анна Мелехина - врач-диетолог предоставит для розыгрыша свой вебинар «Осознанное питание. Диетам НЕТ».

Скидку 20% на первый абонемент сроком на месяц и возможность выиграть сертификат «100 баллов» от FITMOST.

Сертификат на бесплатное обучение в Российском институте биохакинга и здоровья. Подарок победителю вручит спикер мероприятия, основатель института Никита Метелица.

Но это еще не все!

Мы запускаем «Неделю заботы о здоровье» и дарим вам рекордную скидку 50% на билеты.

Акционная цена билета – 6000 RUB

Предложение ограничено!

На конференции вас ждут полезные рекомендации от спикеров, а также демозона, где сможете лично протестировать инновационные устройства.

Больше о программе конференции читайте на сайте: moscow.biohacking.event Открыть/Комментировать

2021-10-11 22:22:00 ​​Ученые создают универсального "нанокурьера" для медицины будущего

Нанозонд для точечной доставки лекарств к пораженным тканям организма создали ученые Национального исследовательского ядерного университета "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) в составе международной группы. По словам авторов, их разработка поможет создать универсальное средство адресной доставки препаратов для эффективной терапии сердечно-сосудистых болезней, рака, диабета и целого ряда других патологий. Статья опубликована в журнале Nanomaterials.

Адресная доставка лекарств в определенные ткани и клетки – одно из наиболее актуальных направлений в терапии очаговых заболеваний, среди которых патологии сердца и сосудов, рак, туберкулез, диабет обоих типов и другие, рассказали ученые НИЯУ МИФИ.

Данный подход можно реализовать за счет использования нанозондов – особых конструкций, способных нести на себе лекарственный препарат и специальные молекулы, позволяющие "нацелиться" на очаг патологии. Зонд должен быть малого размера, порядка десятков нанометров, и при этом обладать строго определенными физико-химическими свойствами и как можно меньшей токсичностью.

Как объяснили ученые НИЯУ МИФИ, технологии создания подобных систем в мире находятся на ранних этапах разработки, поэтому ключевая задача сейчас – изучение процесса доставки лекарства. Для этого необходимо, чтобы движения зондов в организме можно было визуализировать в реальном времени, для чего применяется специальная лазерная подсветка.

Всем этим условиям, по словам создателей, удовлетворяет новый сверхминиатюрный зонд, разработанный сотрудниками Лаборатории нано-биоинженерии (ЛНБИ) НИЯУ МИФИ в соавторстве с другими российскими учеными и исследователями из Франции.

Новый нанозонд состоит из фотолюминесцентного нанокристалла, так называемой квантовой точки (КТ), и прикрепленных к ее поверхности молекул производных акридина – препаратов, помогающих зонду преодолеть клеточную мембрану. Преимущества этой системы перед аналогами, по словам создателей, – намного большая яркость КТ при сверхминиатюрных размерах.

“Квантовые точки – флуоресцентные наноструктуры, применяемые в некоторых высокотехнологичных областях. Они способны поглощать свет в широком диапазоне, а излучать – в узком, определяемом размерами нанокристалла. То есть та или иная квантовая точка "светится" строго определенным цветом. Эти свойства делают КТ практически идеальным инструментом для сверхчувствительной регистрации биообъектов в медицине”, – рассказал заместитель заведующего Лаборатории нано-биоинженерии (ЛНБИ) НИЯУ МИФИ Павел Самохвалов.

Размер нового зонда – всего около 15 нанометров, что в сотни и тысячи раз меньше клеток человека, рассказали ученые. Яркая люминесценция КТ позволяет с помощью направленного лазерного луча отслеживать движения зонда сквозь ткани организма. Специальная оболочка из полиэтиленгликоля с карбоксильными концевыми группами делает нанозонд биосовместимым: как показали эксперименты, благодаря этому он быстро накапливается в клетках в нужном объеме.

В исследовании приняли участие специалисты Первого московского государственного медицинского университета им. И.М. Сеченова, Национального медицинского исследовательского центра онкологии им. Н.Н. Блохина и Университета Реймс Шампань-Арденны.

Ссылка на статью Открыть/Комментировать

2021-10-09 22:22:00 ​​Из каких этапов состоит работа для выращивания микроорганизмов?

Алла Викторовна Брянская, кандидат биологических наук и сотрудник лаборатории молекулярных биотехнологий ИЦиГ СО РАН рассказала об этом подробнее.

Сначала нужно найти «правильный» природный образец. Просто так из лужи интересный микроорганизм мы можем и не получить. Проведено уже много исследований о том, где и какие микроорганизмы живут. И, если мы хотим вырастить солелюбивый микроорганизм, то нужно ехать туда, где есть соль. Хотим найти термофилов - едем туда, где есть термальные источники. Или берем компостную кучу, или систему теплоснабжения и т.д.

Потом этот природный образец мы помещаем в соответствующую питательную среду. В основном это минеральные среды, в которые добавляются органические ингредиенты: сахара, белки, жиры и др. Если мы хотим вырастить солелюбивую форму, то добавляем в эту среду много соли, если хотим вырастить термофильный микроорганизм, ставим среду в термостат с высокой температурой. И ждем, когда начнется рост микроорганизмов: появятся колонии, изменится цвет среды.

В такой среде может вырасти сколько угодно микроорганизмов. Но наша задача в основном получить чистую культуру - потомство одной клетки, поэтому то, что выросло, мы много раз пересеваем в новые пробирки и чашки.

Чистые культуры мы внимательно изучаем на наличие способности расти при разных температурах, рН и др. И вот во время этого изучения мы можем обнаружить, что микроорганизм обладает каким-нибудь выдающимся свойством: например, растет при содержании тяжелых металлов, в 100 раз превышающем предельную допустимую концентрацию. Это уникально! Или растет при температуре, близкой к кипению. Мы почти всегда обнаруживаем что-то интересное у наших штаммов.

Если этот организм можно применять дальше в биотехнологии, то мы составляем паспорт штамма с описанием места его происхождения, названия, какими свойствами он обладает и депонируем (отправляем в другие коллекции других городов и стран) и тогда все ученые, которым этот штамм покажется интересным, могут взять его и работать с ним, получать важные научные результаты. Открыть/Комментировать

2021-10-08 22:22:00 ​​Внезапный био-киберпанк из Познани, Польша.

Моллюски отвечающие за мониторинг чистоты воды работают на городской водоочистительной станции – они в прямом смысле слова отвечают за качество воды подаваемой в город.

На станции есть обычные датчики, контролирующие качество воды, которые работают вместе с «биодатчиками» — система из восьми мидий с приборами, которые приклеены на их раковины и всё это подключено у компьютеру.

Мидии очень чувствительны к качеству воды, они имеют узкую экологическую шкалу и являются крутым природным индикатором качества чистоты. Мидии не толерантны к грязной воде, и как только заподозрят что-то неладное, тут же захлопываются. В этот момент мидия замыкает цепь через пружину, которая приклеена к ее раковине, что даёт сигнал компьютеру — «пора отключать подачу воды». Компьютерные датчики, конечно, проверяют параметры моллюсков, так как захлопнуться они могут когда хотят поспать, но если 4 из 8 мидий закрываются одновременно, система автоматом выключается – это явный признак что с водой что-то не так.

Кстати, такой работой мидии зарабатывают себе на комфортную старость — послужив фильтрами воды, их отпускают через 3 месяца в такие места, где их больше никогда не поймают. Всё потому, что за это время они привыкают к грязной воде и «биодатчик» уже может работать некорректно.

Еще одна крутая история о взаимовыгодном сотрудничестве человека и природы

Ссылка на статью Открыть/Комментировать

2021-10-07 22:22:00 ​​Когда люди чаще всего набирают лишний вес. Новое исследование

Принято считать, что лишний вес у практически здорового человека появляется в 40-59 лет, это демонстрировали и предыдущие исследования.

Однако ученые, проведя новое масштабное изыскание, выяснили, что это не совсем так. Риск появления ожирения наиболее высок в первое десятилетие самостоятельной жизни.

Результаты работы опубликованы в журнале The Lancet Diabetes & Endocrinology

Авторы работы проанализировали данные 400 клиник Великобритании, где оказывалась первичная медпомощь.

Выяснилось, что индекс массы тела больше всего меняется в 18-24 года, и в течение 10 лет у человека развивается ожирение.

Таких оказалось в 4,2 раза больше, чем людей из старшей возрастной группы (65-74 года).

Переход от небольшого превышения веса к ожирению у молодых людей случается в 4,6 раза чаще, а вероятность развития тяжелого ожирения у них (изучались страдающие первой степенью заболевания) в 5,9 раз выше.

Стоит отметить, что данные, которые изучали специалисты, содержали информацию о 10-летней динамике изменения ИМТ у более чем 1 миллиона человек в возрасте от 18 до 74 лет. Данные были собраны с 1998 по 2016 годы. Открыть/Комментировать