Наносок, атлас белков и родословная ВИЧ

В прошлом году ученые, работающие в сфере медицины и биологии, сотворили субстанцию со смешным названием наносок, которая позволяет провести сверхточную диагностику нашего тонкого кишечника, завершили проект "Атлас белков человека" и определили, наконец, откуда есть пошел ВИЧ и почему он теперь медленнее развивается в СПИД.

Наносок поможет в диагностике тонкого кишечника

Субстанцию с таким забавным названием разработали ученые из Университета штата Нью-Йорк в Буффало (США). Предназначена она для сверхточной диагностики тонкого кишечника. Дело в том, что нарушения его сокращений (перистальтики) связаны не только с болезнями ЖКТ, но и являются симптомами заболеваний щитовидной железы, диабета и даже болезни Паркинсона. Но обычные методы исследований, такие как рентген, ультразвук или магнитно-резонансная томография, недостаточно точны, а главное — не способны показать работу тонкого кишечника в реальном времени. Исследователи под руководством Джонатана Лавэлла (Jonathan Lovell) взяли красители фталоцианины и поместили их в микрокристаллические частицы (мицеллы) диаметром 20 нанометров. Такие частицы легко смешиваются с жидкостью, но при этом не позволяют красителю всосаться в кишечнике, проходя его насквозь. Сами же фталоцианины хорошо поглощают свет в ближнем инфракрасном диапазоне, что позволяет применять их для фотоакустической томографии. Суть этого метода такова: фталоцианины поглощают безвредный для живых тканей инфракрасный свет, их температура повышается, происходит тепловое расширение, которое вызывает распространение ультразвуковых волн. Именно их улавливает детектор томографа. Таким образом, можно получить динамическое и очень точное изображение. "Наносок" уже прошел тест на животных, изобретатели готовятся перейти к клиническим испытаниям на людях.

Атлас белков человека

Нарушение структуры белков или их синтеза на матрице ДНК лежит в основе многих болезней, в том числе неизлечимых: от болезни Альцгеймера до рака. "Атлас белков человека" (Human Protein Atlas) дает необходимую сегодня врачам теоретическую базу для поиска новых методов диагностики и лечения этих заболеваний. Этот проект — логическое продолжение работ по расшифровке человеческого генома, завершенных больше десяти лет назад. Создание атласа началось в 2005 году. И с тех пор 13 лабораторий по всему миру, работу которых координирует Королевский технологический институт (Швеция), составляют опись белков человеческого тела, одновременно выясняя, какие гены их кодируют, и какие РНК (молекулы-посредники, через которые информация от ДНК передаются "машинам", синтезирующим белки) участвуют в их производстве. В 2014 году была представлена обновленная версия атласа, теперь доступная и онлайн. Уже описан состав 44 типов здоровых тканей тела, представленных 83 разновидностями клеток, проанализированы 20 основных форм рака, включая меланому, рак простаты, легких, мозга. Отдельно представлено распределение белков внутри клеток: в ядре, мембране, клеточных органеллах. Сделаны интересные наблюдения об устройстве нашего организма. Например, исследователи выяснили, что практически половина генов в клетках человека — универсальные, они обеспечивают производство энергии и считывание информации с ДНК. Уникального в нас гораздо меньше. Так мозг производит 318 неповторимых белков, а мужские тестикулы — 999.

Родословная ВИЧ

Международная группа исследователей из Оксфордского университета (Великобритания) и Университета Лёвена (Бельгия) изучила старейший образец крови ВИЧ-инфицированного, полученный в 1959 году в городе Киншаса (Демократическая Республика Конго). Сравнив вирус с образцами из других африканских стран — Камеруна, Габона, и отследив его мутации, ученые смогли воссоздать "семейное древо" ВИЧ. Так подтвердилась гипотеза о происхождении ВИЧ от вируса иммунодефицита обезьян. Кроме того, удалось проследить одну из цепочек его распространения.

Первичная передача от обезьяны человеку произошла в конце 1910-х годов на юго-востоке Камеруна. Оттуда болезнь попала к соседям — в столицу Бельгийского Конго, город Леопольдвиль (нынешняя Киншаса). Инфекция "тлела" около 40 лет, "вспыхнув" в 1960-х, когда Конго обрела независимость. В стане резко усилилась трудовая миграция, в городах стало много проституток, распространились венерические болезни. Уколы антибиотиков делались многоразовыми шприцами, часто без соответствующей обработки. В США состояние, известное сегодня как СПИД, было впервые описано в 1981 году. Считается, что вирус завез на континент стюард канадской авиакомпании Жетан Дуга, который вступал в незащищенные гомосексуальные связи практически в каждой точке назначения: от Африки до Нью-Йорка. Генетический анализ ранних образцов инфицированной крови в 2003 году показал, что "перевалочным пунктом" для болезни стал именно остров Гаити, а Дуга способствовал быстрому распространению ВИЧ среди геев США. Сравнение различных подтипов ВИЧ группы М (причина болезни в 90 % случаев) показало, что Киншаса является родиной более 57 % из них.

Получается, главную роль в возникновении мировой эпидемии ВИЧ сыграли миграция, проституция, незащищенный секс и низкое качество медицинских услуг — факторы социальные, а не биологические, вроде высокой заразности самого вируса. Когда вирусу закрыты эти пути распространения, он постепенно слабеет. Об этом говорит и современная статистика: за последнее десятилетие ВИЧ стал менее заразным, а период развития СПИДа увеличился с 10 до 12 с лишним лет.

Читайте также:

Физики перечеркнули медицинское открытие

У медицины много достижений, особенно на фоне трагедий.

Медицинские новинки и открытия в области диагностики и лечения.