Привет, друзья! Так как тема генной терапии пользуется повышенным спросом, мы решили сделать серию постов на эту тему! Данный вид лечения все чаще применяют для лечения заболеваний, связанных с «поломкой» того или иного гена. Сегодня мы представим первую часть последних новостей по этой теме!

1) Совершенно новый метод лечения заболевания сетчатки глаза
В Ирландии был разработан новый способ лечения сухой возрастной макулярной дегенерации. Это заболевание связано с повреждением клеток сетчатки из-за окислительного стресса. Генетическую конструкцию несущую синтетический вариант гена NHD1 доставляли при помощи AAV вектора в клетки сетчатки. И хотя исследование проводилось только на мышах, было показано значительное снижение участков поражения клеток. Также не наблюдалось негативных последствий терапии. Что позволяет надеяться на ее скорое применение для лечения человеке.

2) Способ восстановления цветного зрения у людей с генетическими заболеваниями
Как известно, цветовое восприятие человеку обеспечивают специальные клетки на сетчатки -- колбочки. Существует ряд генетический болезней, приводящих к цветовой слепоте из-за их дисфункции. Недавно в статье ученых из Великобритании было показано, что терапия генов CNGA3 и CNGB3 восстанавливает функционирование колбочек в сетчатке, что было доказано при помощи МРТ.

Завтра мы продолжим говорить об этом методе. Пишите свои вопросы в комментариях!

#GeneTherapy

Вторая часть новостей из области генной терапии. Обе новости посвящены лечению β-талассемии.

Это генетическое заболевание, связанное с нарушением синтеза β-гемоглобина, одного из двух компонентов белка-переносчика кислорода у человека. Чаще всего у человека две копия гена, отвечающих за его синтез, и поломка одной -- не смертельна. Однако если обе копии не работают, то выживание пациентов могло обеспечить только постоянное переливание крови и пересадка костного мозга, подходящих доноров которого очень тяжело найти. В настоящие время ведется активная работа по созданию способов лечения с применением генной терапии.

3)Использование технологии генетического редактирования CRISPR/Cas9 для лечения β-талассемии

Недавно в Китае при помощи CRISPR/Cas9 удалось вылечить детей, страдавших β-талассемией. Этого удалось достичь при помощи генетического редактирования клеток костного мозга, взятых у пациентов, с последующей трансплантацией обратно. Благодаря терапии удалось отредактировать до 89% клеток костного мозга. Пациенты перестали нуждаться в переливании крови. Дополнительные исследования показали отсутствие каких-либо заметных негативных эффектов от терапии.

4)Первый препарат для лечения β-талассемии был одобрен в США

Две недели назад в США FDA одобрила препарат ZYNTEGLO® для лечения β-талассемии. Он работает примерно по той же технологии, описанной в прошлом пункте. Отличие заключается в том, что в стволовые клетки, взятые у пациента, встраивают функциональную копию гена синтеза β-гемоглобина а не редактируют исходную копию гена. Примечательно то, что это первый препарат для генной терапии данного заболевания.

#GeneTherapy

Группе ученых из Великобритании удалось значительно увеличить объем ДНК для доставки в клетки человека.

Генетическое редактирование и генная терапия подразумевает, что в клетки человека будет доставлена ДНК с определенной функцией. Этого можно достичь разными способами, но чаще всего используют вирусные векторы. То есть вирусные частицы, которые искусственно модифицируются в лаборатории, чтобы они встраивали в клетки не свой генетический материал, а желаемую исследователем ДНК.

На практике используют векторы, основанные на вирусах млекопитающих, например, лентивирусах (LV), аденовирусах (AV) и аденоассоциированных вирусах (AAV). Все они имеют жёсткую оболочку, что ограничивает пространство для переносимой ДНК и, соответственно, возможные цели для терапии или редактирования. Недавно группе ученых удалось реконструировать бакуловирус (вирус насекомых) для проникновения в клетки человека. Отличительной особенностью этого вируса является его палочковидное строение, которое позволяет ему переносить больше ДНК, просто увеличиваясь в длину в зависимости от объема доставляемого «груза». Так же эти вирусы не способны размножатся в человеческих клетках, что делает вектор предельно безопасным.

Дорогие друзья, наши коллеги выкладывают замечательные посты про искусственный интеллект!

Друзья не хотят обсуждать философские вопросы в 4 часа утра на кухне?🗿

Это не проблема – поговорите с искусственным интеллектом!

В этом видео вы услышите смелые ответы искусственного интеллекта на вопросы про будущее человечества.

Ответы создаются на основе Emerson — собеседника с ИИ. Он был создан Quickchat.ai и использует языковую модель GPT-3 от OpenAI.

Ответы визуализировали с помощью Synthesia.io – это веб-платформа для создания видео с AI аватаром и его голосом на основе заданного текста.

Авторы заявляют, что все ответы редактировались только на предмет грамматических ошибок и/или ошибок обработки.

Если нужны субтитры https://youtu.be/cscXxxwwjTg

Посмотрели видео?
Согласны с ИИ или нет?

Друзья, мы продолжаем цикл постов про генную терапию и сегодня говорим о применеии системы CRISPR/Cas 👇👇

Метод редактирования геномов с помощью CRISPR/Cas стал одной из самых значимых разработок последних 10 лет. С тех пор технология использовалась для создания ГМО, редактировании лабораторных клеточных культур и получения моделей заболеваний. И конечно, наиболее ожидаемой сферой применения стали лекарства, основанные на CRISPR/Cas, но долгое время не удавалось добиться достаточной надежности и безопасности метода. В последнее время начали широко использовать нуклеазу Cas12a и её ортологи, которые достаточно стабильно работают в клетках человека. И наконец, было анонсирован выпуск первого лекарства, основанного на CRISPR/Cas, это будет средство лечения бета-талассемии, о котором мы писали на прошлой неделе. Выход на рынок ожидается в 2023 году.

На стадии клинических испытаний находятся средства для лечения диабета первого типа, наследственной детской слепоты, вызываемой поломкой гена LCA10, серповидноклеточной анемии, наследственного транстиретинового амилоидоза, наследственной ангиоидемы. Подходы очень разные, например в случае с диабетом CRISPR/Cas используется чтобы снизить иммунный ответ на клетки поджелудочной железы, в случае серповидноклеточной анемии — стимуляцию синтеза “детской” формы гемоглобина, при амилоидозе — наоборот, снижение интенсивности синтеза повреждённого белка.

Однако даже получение положительных результатов по-прежнему не отменяет необходимости длительного наблюдения. Пока прошло слишком мало времени, чтобы можно было увидеть, остается ли лечение эффективным через несколько лет после применения препарата, страдают ли пациенты от нежелательных изменений и есть ли иммунные реакции у пациентов с вирусными белками Cas.

Если вам интересно разобрать подробнее эту систему, ждем Вас в комментариях!😎🤓

Хотим порекомендовать научный новостной канал Бионовости💡

Каждый день команда авторов понятно и кратко объясняет результаты исследовании ученых в области биотехнологии, медицины и биоинформатики. По всему миру совершаются открытия в мире науки, а ты до сих пор не слышал:
• Ошибка во благо: поломка в хромосомах помогает определить опухоль.
• Ученые открыли необычный способ улучшить память.
• Возможно ли вылечить повреждённую роговицу глаза без хирургических вмешательств?
Скорее переходи и подписывайся на канал!
Множество интересных статей ждут тебя на канале Бионовости👩‍🔬

Ученым из Южной Кореи удалось оптимизировать сверхкомпактную систему редактирования CRISPR/Cas12f.

Для редактирования генов в клетки необходимо доставить систему редактирования, например, CRISPR/Cas9. Но ограничение по длине ДНК переносимой в клетки заставляет вести поиски более компактных вариантов Cas белков в геномах микроорганизмов. Так в 2018 году у архей был найден белок Cas12f, который мог быть использован для редактирования генов. Его отличительной особенностью является малый размер ~400 аминокислот, что 3-4 раза меньше Cas9. К сожалению белок имел очень низкую активность в клетках млекопитающих.

На прошлой неделе вышла статья ученых из Южной Кореи, в ней они описали создание высокоэффективной системы редактирования на базе Cas12f. Благодаря генной инженерии удалось увеличить активность белка в клетках человека и повысить эффективность редактирования до уровня Cas9. Возможно, в скором времени новая система будет использоваться на практике в генной терапии.

Aktis Oncology 🧪

Место: США, Бостон
Отрасль: #Medicine, #Oncology
Основатель: Тодд Фоули
Год: 2021
Финансирование: $156M

Aktis Oncology – это биотехнологическая компания, работающая в области радиофармацевтической терапии. Их подход заключается в том, чтобы таргетно доставлять к опухолевым клеткам радиоактивные изотопы.

В препаратах компании используются белки, которые избирательно связываются с мишенями на поверхности раковых клеток. Вторя часть белка несёт радиоактивный изотоп, излучающий α-частицы. Этот тип ионизирующего излучения сильно повреждает ДНК, но имеет низкую проникающую способность, что решается белковым переносчиком, прикрепляющимся непосредственно на поверхность раковой клетки. Не связавшиеся белки быстро выводятся из организма, что делает общую экспозицию облучения низкой.

Таким образом, можно целенаправленно уничтожать раковые клетки, при этом практически не повреждать остальные клетки организма. Интересно, что подход, предложенный компанией, можно применять на всех стадиях рака.

На прошлой неделе мы говорили о перспективах применения в лечении генетических заболеваний технологии CRISPR-Cas, позволяющей осуществлять прямые вмешательства в структуру генов. Сегодня сделаем краткий обзор другого подхода - лекарств, основанных на молекулах РНК, которые позволяют влиять на транскрипцию повреждённых генов, не изменяя их 🧬🧪.

По выполняемой функции используемые в препаратах РНК относятся к четырём основным типам: антисмысловые РНК, короткие интерферирующие РНК, аптамеры, матричные РНК. Антисмысловые РНК комплементарно связываются с собственными РНК организма вызывая, в зависимости от цели лечения, модификацию сплайсинга либо деградацию целевой молекулы.

Например, мипомерсен, средство лечения семейной гиперхолестеринемии, содержит РНК которая связывается с матричной РНК повреждённого белка B-100, что приводит к её деградации и снижению синтеза белка. Инотерсен, средство лечения семейной амилоидной полинейропатии, работает аналогично, связываясь с мРНК белка транстиретина.

По принципу модификации сплайсинга работают такие лекарства, как нусинерсен, этеплирсен, голодирсен. Нусинерсен (“Спинраза”) - средство лечения спинальной мышечной атрофии, принцип работы - за счёт изменения сплайсинга удаляет из матричной РНК участок, приводяший к преждевременной остановке синтеза белка SMN. Отмечается, что способность модифицировать сплайсинг - уникальное свойство антисмысловых РНК, и в будущем можно ожидать появления большого числа препаратов, использующих это свойство.

Кроме того, антисмысловые РНК также известны тем, что их используют для создания “индивидуальных” лекарств — для лечения болезней, вызванных уникальными мутациями.

Подробнее про терапию с помощью РНК можно прочитать в этом обзоре. Также ниже представленна схема, описанных выше механизмов. Ждем Ваши вопросы в комментариях!

Monod Bio 🧬

Место: Сиэттл, США
Отрасль: #Medicine, #Pharmacology
Основатели: Д. Адриано-Сильва, А. Кихано Рубио и др.
Год: 2021
Последнее финансирование: $25M

Monod Bio разрабатывает молекулярные сенсоры, с помощью которых можно детектировать разнообразные вещества. В первую очередь планируется создание сенсоров для выявления в крови химических соединений, сопутствующих разнообразным заболеваниям, также в целях — разработка сенсоров, применяемых в биотехнологической промышленности.

Используя программное обеспечение Rosetta, разработанное в Институте дизайна белков (IPD), разработчики проекта создают систему конструирования подходящих белковых молекул “с нуля”, без использования уже существующих веществ в качестве исходников. Сам сенсор состоит из двух частей. Первая часть - белок, который связывается с целевой молекулой в организме, переходя в “открытое” состояние, в котором он реагирует со второй частью сенсора, что вызывает свечение, которое можно зарегистрировать.

Ждем ваши вопросы внизу👇

EUGIT Therapeutics 🧪

Место: Бостон, США
Отрасль: #Medicine, #Oncology
Основатели: Низар Батада, Джордж Черч
Год: 2022
Последнее финансирование: еще не опубликовано

EUGIT Therapeutics – это недавно основанная компания, занимающая разработкой препаратов для терапии рака простаты и рака груди. Хотя это наиболее распространенные типы раковых заболеваний, но против них все еще не разработано CAR-T терапии применяющейся на практике.

Подход заключается в следующем:
Из крови здорового донора выделяют Т-клетки после чего в них внедряют противоопухолевые факторы при помощи генной инженерии. Успешно модифицированные клетки отбирают и размножают в больших количествах для создания отдельных доз препарата и введения в организм пациента.

Лекарство получается дешевле, так как не персонализируется под каждого пациента. Кроме того, как уверяют в компании, противоопухолевая активность препарата сохраняется даже в микроокружении опухоли (среда вокруг опухоли, поддерживающая ее рост и препятствующая лечению).

NovaXS Biotech 💉🔫

Место: США, Беркли
Отрасль: #Hardware
Основатели: Алина Су
Год: 2020
Последннее финансирование: 1M$

Стартап NovaXS Biotech создан для внедрения инновационного прибора для безинъекционного, безболезненного подкожного и внутримышечного введения лекарств. У стартапа уже есть патент на инъектор, сейчас стоит задача организации производства.

Принцип работы основан на введении лекарства под кожу за счёт создания высокого давления жидкости. Процесс занимает около 0.3 секунд. Прибор разработан так, чтобы им было легко пользоваться при самостоятельном введении лекарств. Вместе с прибором планируется предоставлять облачный сервис, который будет обеспечивать напоминания о режиме приёма лекарств, а также — хранение информации о времени инъекций, дозировке и температуре препаратов.

Отмечается, что в процессе разработки были выявлены две многообещающие области применения - процедуры подготовки женщин к ЭКО, лечение хронических заболеваний, требующих постоянных инъекций, например, диабет.

Одним из основателей стартапа EUGIT Therapeutics, о котором мы говорили на прошлой неделе, является один из известнейших ученых современности - Джордж Макдональд Черч. Этот человек стоял у истоков генной терапии и синтетической биологии, а на сегодняшний день является сооснователем 38 биотехнологических компаний. Сегодня мы поговорим о том, какие открытия он совершил, а о компаниях и проектах расскажем в отдельном посте.

Итак, знакомьтесь, Джордж Черч! 👇👇

Джордж Черч 🧬🤓

Этот ученый впервые описал метод прямого секвенирования ДНК и баркодирования (способ различать молекулы ДНК путем внесения в них меток). Эти два метода лежат в основе технологии NGS, которая применяется во всех областях современно биологии. Без них немыслимы транскриптомика, протеомика, геномика и персональная медицина.

Он так же приложил руку к адаптации технологи CRISPR/Cas9 для использования в человеческих клетках, что послужило подспорьем для развития генной терапии. Его лаборатория участвовала в создании более безопасных вирусных векторов. Сегодня они применяются везде, где необходимо ввести в клетки человека чужеродную ДНК, например, в CAR-T и редактирование генов.

Некоторые компании, которые основал Джордж Чёрч:

🦣Colossal Biosciences (2021) – Целью компании является воссоздание исчезнувших видов и предотвращение вымирания видов, находящихся под угрозой при помощи клеточной технологии и геномики. Этой компании принадлежит нашумевший проект по «воскрешению» мамонта.
🧪GRO Biosciences (2016) – интересная компания использующая достижения синтетической биологии для создания терапевтических белков с нестандартными аминокислотами (организмом не использует их в синтезе белка).
🦠Dyno Therapeutics (2018) – Компания, использующая ИИ для создания оболочки вирусных векторов для нужд генной терапии и CAR-T. Таким образом можно улучшить свойства векторов, например, скорость сборки, избегание иммунной системы.
🧫EGenesis (2014) – компания, разрабатывающая ксенотрансплантаты пригодные для пересадки от животного к человеку. Для создания таких органов они используют генетическое редактирование.

Швед Сванте Паабо 🇸🇪, антрополог-генетик, получил Нобелевскую премию 2022 года в области медицины и физиологии. Формулировка комитета: “за открытия в области изучения геномов вымерших гоминид и эволюции человека”.

Одно из основных достижений Паабо — разработка уникальных методов изучения ДНК, полученных из останков древних людей. До него считалось, что сохранной ДНК в этих материалах слишком мало для полноценного анализа, однако Паабо удалось решить эту проблему. В результате было определено, что кроманьонцы имеют африканское происхождение, а на территории Европы они обитали одновременно и скрещивались с неандертальцами и денисовцами —третьей независимой веткой эволюции людей, выделенной благодаря этим исследованиям.

Интересно, что эти открытия имеют не только историческое значение: в одной из последних работ Паабо показал, что люди, унаследовавшие неандертальские варианты участка из шести генов на третьей хромосоме, имеют более высокий риск заражения вирусом COVID-19.

Ждем Ваши вопросы в комментариях!

Stämm Biotech🧫

Место: Буэнос-Айрес, Аргентина
Отрасль: #Biomanufacturing
Основатели: Юйо Льямазарес, Федерико Вег
Год: 2016
Последнее финансирование: $17M

Синтетическое выращивание мяса из клеток и производство лекарств с помощью бактерий до сих пор требует больших заводских мощностей, чтобы удовлетворить растущий спрос. Если же раньше это были огромные установки в виде резервуаров с перемешиваемой средой и клетками, то Stämm Biotech разработал более компактный механизм, основанный на микрофлюидике - жидкостный канал, напечатанный на 3D-принтере.

Технология представляет собой плотную сеть микроканалов, по которым движутся клетки, получая необходимые питательные вещества. Как обещают разработчики, это уменьшит размер биопроизводства на два порядка, и позволит увеличить мощность до 5000 литров биомассы.

Сейчас Stämm Biotech начинает новый этап тестирования разработки, а также расширяет штат сотрудников и выходит на международный рынок.

Изучал сводки Павел Докшин (@pdocshin) 👨‍💻

5 октября была присуждена Нобелевская премия по химии за разработку клик-химии и биортагональных р-ций. Она разделена между учеными: Кэролин Бертоцци, Мортеном Мельдаль и Барри Шарплесс (это его вторая Нобелевская премия).

Технология клик-химии (2002 год) позволяет значительно упростить синтез некоторых веществ для фармакологии, модифицировать ДНК и углеводы в клетке, быстрее получать полимеры. В основе метода лежит реакция азид-алкинового циклоприсоединения. Она позволяет сшить две любые молекулы, к одной из которых присоединён азид, а к другой – алкил. При катализе медью реакция протекают очень быстро в водной среде и даже при комнатной температуре.

Часть Нобелевской премии присуждается Кэролин Бертоцци за создание метода локализации полисахаридов в живой клетке. Таким образом, можно смотреть, в каких местах протекает метаболизм углеводов, их расположение в гликопротеинах на мембране клетки либо отслеживать их перемещение в цитоплазме.

Мы наконец выложили проект TalentService.com на Product Hunt 🥳

Это значит что у нас есть 24 часа чтобы побороться за лидерство и в этой борьбе нужна ваша помощь!

Пожалуйста, перейдите по ссылке на страницу проекта и поставьте свой невероятный апвоут за наш Talent Service)

🔥 Talent Service on Product Hunt https://www.producthunt.com/posts/talent-service