наука

Стартап сделает вашу копию-эмбрион, чтобы вырастить ткани для пересадки

Продолжение этого поста. 

Израильская биотехнологическая компания планирует создавать человеческие эмбрионы для получения тканей для трансплантации.

Чуть ранее Джейкоб Ханна, биолог из Института Вайсманна продемонстрировал, что из стволовых клеток мышей, без яйцеклеток и сперматозоидов, можно создать эмбрионы и вырастить их в механической утробе до стадии, когда у них разовьется бьющееся сердце, кровоток и головная складка.

Теперь компания Renewal Bio собирается сделать то же самое с людьми. В итоге компания рассчитывает получить человеческие эмбрионы, эквивалентные сорока- или пятидесятидневной беременности. На этой стадии уже сформированы органы, а также конечности и пальцы.

"Мы видим эмбрионы как лучший 3Д-принтер", - говорит Ханна. "Мы хотим знать, можем ли мы использовать эти эмбрионы, чтобы получить клетки для трансплантации."

Клетки например крови эмбриона могут быть собраны, размножены и влиты пожилому человеку, чтобы "перезагрузить" его иммунную систему. Еще одним решением может быть выращивание эмбрионов бесплодных, в силу возраста, женщин и дальнейшее использование собранных гонад, из которых потом можно вырастить яйцеклетки - в лаборатории или трансплантировать их женщине.

Но конкретные планы компания пока не озвучивает, чтобы не завышать ожидания и не пугать народ. Омри Амирав-Дрори, директор стартапа, считает, что они обладают самой многообещающей технологией со времен CRISPR. "Возможность создать эмбрион без спермы, яйцеклеток и утробы невероятна! Мы считаем, что эта технология может оказать огромное влияние как на фертильность, так и на долголетие."

Возможным такой прорыв сделала комбинация стволовых клеток и нового типа реакторов в лаборатории Ханны. Год назад исследователи впервые показали "механическую утробу", в которой несколько дней выращивали эмбрионы мышей. Система включала в себя вращающиеся колбы с сывороткой крови, насыщенной кислородом. В новом исследовании Ханна использовал те же механические утробы для выращивания эмбрионов созданных из стволовых клеток.

Когда стволовые клетки выращиваются вместе в контейнерах особой формы, они начинают спонтанно объединяться и создавать структуры, называемые эмбриоиды, бластоиды, грабоиды - синтетические эмбриомодели. Многие ученые, впрочем, настаивали, что не смотря на внешнее сходство, эти структуры неспособны развиться.

Однако, Ханна смог вырастить эти эмбриомодели в своих механических утробах больше, чем когда-либо - до стадии, когда начинает биться сердце, течь кровь и появляются зачатки мозга и хвоста. "Эмбрионы выглядят прекрасно! Анализ клеток разных типов показывает, что они на 95% совпадают с обычными эмбрионами мышей".

Но даже при этом всем, технология выращивания искусственных эмбрионов остается неэффективной. Лишь 1 из 100 попыток была успешной, и даже эти эмбрионы, которые развивались дольше других, в конце концов, начинали страдать от аномалий развития, таких как проблемы с сердцем. Возможно, потому, что чтобы расти дальше, им требуется правильное кровоснабжение.

В будущих экспериментах Ханна собирается использовать собственные клетки крови и кожи (а также клетки нескольких добровольцев) для создания эмбрионов человека. Эта перспектива не пугает Ханну. Сейчас нет способа перейти от жизни в пробирке - к настоящей. Без плаценты, пуповины, соединяющей эмбрион с матерью, ни один искусственный эмбрион не выживет после трансплантации в утробу. "Мы не пытаемся создать копии людей, нельзя назвать 40-дневный эмбрион мини-мной".

Но с развитием подобных технологий могут начаться дебаты о правах эмбрионов и могут ли они использоваться как мясо для науки и медицины. Национальные институты здоровья США порой отказывают в финансировании исследованиям искусственных эмбрионов, когда им кажется, что они будут слишком похожи на настоящих.

И хотя Ханна считает, что искусственные эмбрионы из стволовых клеток, выращенные в лаборатории, никогда не будут приравнены в правах к человеку, у него есть план, как этого наверняка избежать. Возможно, например, генетически модифицировать зародыш так, что эмбрион не разовьет голову. Ханна считает, что подобные ограничения помогут с этическими дилеммами. "Мы думаем, что это важно и вложили много усилий в это", - говорит Ханна. "Генетические изменения могут убрать легкие, сердце или мозг".

Стартап уже нанял нескольких студентов Ханны и лицензировал технологию Института Вайсманна. Теперь он начнет вкладывать деньги в улучшение инкубаторов, разработку сенсоров для отслеживания развития эмбрионов и искать пути продления срока их жизни в лаборатории. Ханна, являющийся сооснователем Renewal, опрашивал ученых и врачей, чтобы узнать, что бы они сделали, имея доступ к множеству синтетических эмбрионов возрастом в дни или даже недели.  "Мы спрашивали людей: представьте, чего мы могли бы добиться, какие перспективы бы открылись? И у них загорались глаза!"

Живые мышиные эмбрионы - из клеток кожи.

Израильские ученые вырастили в инкубаторе эмбрионы мышей с мозгом и бьющимся сердцем без использования яйцеклеток и сперматозоидов.

Исследователи использовали стволовые клетки кожи мышей. Это первый раз, когда развитый эмбрион любого вида был создан с использованием только стволовых клеток. Прошлые попытки доходили только то стадии бластоцисты, сейчас же эмбрионы выросли до более, чем миллиона клеток, за восемь дней.

Ключом к достижению стали специальные инкубаторы, в которых каждый эмбрион содержится в сосуде с жидкостью, которые вращаются так, чтобы эмбрион не касался стенок. Инкубатор создает все необходимые условия, включая концентрацию кислорода, давление и температуру. Жидкость, разработанная в лаборатории, снабжает эмбрионы питательными веществами и гормонами.

Джейкоб Ханна, автор исследования, считает, что однажды технология может быть использована для выращивания человеческих эмбрионоподобных структур, чтобы получать клетки для проведения футуристических медицинских процедур. Вы отдаете клетки кожи или крови, из них выращиваются искусственные эмбрионы, которые производят клетки для выращивания органов, которые потом трансплантируют вам.

https://www.cell.com/action/showPdf?pii=S0092-8674%2822%2900981-3

Пифагор с учениками.

Серотонин перестали винить в развитии депрессии

ссылка на гифку

Систематический зонтичный обзор 17 крупных метаанализов и обзоров с большими выборками показал, что концентрация и активность серотонина никак не связаны с развитием и симптомами депрессии. Как сообщается в журнале Molecular Psychiatry, в обзор вошли как простые когортные исследования, так и крупные генетические исследования, в которых изучалось развитие депрессии в зависимости от генетики и среды. Авторы работы считают, что стоит признать серотониновую теорию развития депрессии эмпирически не обоснованной.

Моноаминовая теория считается одной из наиболее поддерживаемых среди врачей (и среди обычных людей) относительно причин развития эндогенной депрессии. Согласно ей депрессия развивается из-за нарушений баланса биогенных аминов — дофамина, норадреналина и серотонина. По большей степени эта теория подтверждается клинически: при назначении антидепрессантов, которые влияют на метаболизм или концентрацию этих нейромедиаторов, состояние пациентов улучшается.

Хотя в последнее время конкретно серотониновая теория подвергалась переосмыслению и сомнению, она остается одной из ведущих для объяснения патогенеза депрессии: про нее пишут в учебниках, говорят специалисты и на ее основе проводят исследования. Положительный эффект селективных ингибиторов обратного захвата серотонина (СИОЗС) потенциально подтверждает роль серотонина в развитии депрессии, однако существует мнение, что этот эффект может реализовываться через усиленный эффект плацебо или притупление эмоций в целом.

Несмотря на такую популярность серотониновой теории, ученые не предпринимали попыток обобщить все имеющиеся данные и окончательно доказать связь между дисбалансом серотонина и развитием депрессии. Такую попытку предприняли ученые из Великобритании, Италии и Швейцарии под руководством Джоанны Монкрифф (Joanna Moncrieff) из Университетского колледжа Лондона. Они провели зонтичный обзор 17 работ: 12 систематических обзоров и мета-анализов, одного метаанализа с подробным изучением каждого пациента, одного метаанализа крупных когортных исследований, одного описательного систематического обзора, одного исследования генетических ассоциаций и одного зонтичного обзора.

Для начала ученые пытались найти связь между концентрацией серотонина в биологических жидкостях и наличием депрессии. Серотонин можно определить в крови, плазме, моче и ликворе (спинномозговой жидкости), хотя он быстро метаболизируется до 5-гидроксииндолуксусной кислоты (5-HIAA). Считается, что ликвор лучше всего показывает все химические изменения в головном мозге, однако сбор образцов ликвора связан с риском тяжелых осложнений, поэтому крупномасштабные исследования изучения ликвора проводятся редко (впрочем ранее мы рассказывали, чем отличается состав ликвора больных депрессией).

Один метаанализ трех крупных когортных исследований женщин в постменопаузе показал, что у женщин с депрессией в плазме крови серотонина меньше, чем у здоровых женщин. Однако после дополнительных поправок этот результат оказался статистически незначимым. Дополнительный анализ показал, что прием антидепрессантов был связан со снижением уровня серотонина независимо от депрессии. Два метаанализа (19 исследований) не выявили доказательств связи концентрации метаболита 5-HIAA в ликворе и депрессии.

Также ученые изучали вклад потенциально измененной активности рецептора серотонина 5-HT_1A в развитие депрессии. Два метаанализа, основанные на исследованиях людей, принимавших антидепрессанты в течение исследования или незадолго до него, показали, что никаких различий в активности 5-HT_1A рецепторов нет (впрочем, как отмечают авторы статьи, исследования в этих метаанализах стоит считать некачественными).

Белок-переносчик серотонина (SERT) перемещает серотонин из синапса обратно в аксон и снижает доступность серотонина в синапсе. СИОЗС ингибируют SERT, тем самым повышая уровень серотонина в синаптической щели. Если депрессия вызвана низкой доступностью или активностью серотонина в синаптической щели из-за SERT, то стоит ожидать, что количество или активность SERT будут выше у людей с депрессией по сравнению со здоровыми.

В трех метаанализах, основанных на 40 отдельных исследованиях, данные указывали на возможное снижение активности SERT в некоторых областях мозга, однако нельзя исключать влияние антидепрессантов и других лекарств, поскольку в большинстве включенных исследований в основном или исключительно участвовали люди, которые принимали антидепрессанты или другие психиатрические препараты. Никаких доказательств связи между количеством или активностью SERT и развитием депрессии ученым найти не удалось.

В анализах исследований, посвященных снижению серотонина в организме путем диеты без предшественника серотонина — триптофана, — ученые также не нашли убедительных доказательств влияния серотонина на развитие депрессии. В небольшом метаанализе с участием 75 человек у людей, которые не употребляли в пищу источники триптофана, наблюдалось большее снижение настроения, чем у тех, кто питался полноценно. В другом обзоре люди с депрессией показывали несколько большее снижение настроения после снижения потребления триптофана. Однако большинство участников принимали антидепрессанты, а число участников было небольшим как в метаанализе, так и в систематическом обзоре.

Существует мнение, что длина повторов в промоторной области гена SERT (5-HTTLPR) связана с развитием депрессии. В частности, короткие повторы могут приводить к более низкой экспрессии иРНК SERT. Однако совсем недавно эту гипотезу дополнили средовым фактором: полиморфизм длины повторов может вызывать депрессию только при наличии стрессовых жизненных событий. Совсем недавно ученые провели очень большой анализ, основанный на выборке из двух генетических банков данных. Вместе с другим крупным и высококачественным метаанализом генетических исследований депрессии он не выявил связи между полиморфизмом гена SERT и депрессией.

Таким образом, всесторонний зонтичный обзор показывает, что нет убедительных доказательств того, что депрессия связана или вызвана снижением концентрации или активности серотонина. Большинство исследований не выявили доказательств снижения активности серотонина у людей с депрессией по сравнению с людьми без депрессии. Ученые считают, что пора признать серотониновую теорию депрессии эмпирически не обоснованной.

Из-за систематических фальсификаций исследования болезни Альцгеймера последние 16 лет шли не в том направлении

В Science вышло расследование, компрометирующее главную теорию развития болезни Альцгеймера, благодаря найденным фактам подделки результатов научных исследований.

Мэттью Шрэг (это он на фото выше), нейробиолог, обнаружил сфальсифицированные изображения в научных статьях Университета Миннесоты, нейробиолога Сильвена Лесне, включая статью от 2006 года, в которой устанавливается связь между симптомами болезни и накоплением бета-амилоидов в тканях мозга. Эта статья с 2006 года была процитирована в других работах более 2000 раз.

С тех пор амилоидная гипотеза стала главной в поиске лекарства от Альцгеймера. Суммы денег, выделяемые ежегодно Национальными институтами здравоохранения США на исследования по этому направлению, достигли 287 миллионов долларов в 2021 году. Более половины всего бюджета на Альцгеймера тратятся на исследования амилоидов.

16 лет, усилия тысяч специалистов, сотни клинических исследований, миллиарды долларов и, в конечном счете, здоровье и жизни людей - впустую.

Главный злодей. Сильвен Лесне.

Последовавшее за расследованием Шрэга шестимесячное расследование Science только подкрепило подозрения в отношении Лесне. Были проверены сотни изображений из более чем 70 работ Лесне, и многие выглядят "шокирующе фальшивыми". Авторы объединяли в одно изображение части фото из разных экспериментов, а также выдавали одни и те же изображения за оригинальные в разных научных работах.

Пример фальсификации из статьи A specific amyloid-β protein assembly in the brain impairs memory от 2006 года. Использовалась копипаста и изменение контрастности. При сравнении Шрэг увидел корреляцию между якобы разными изображениями в 0,98 - крайне маловероятную для совпадения.

С 2006 года успел Лесне обзавестись собственной лабораторией, спонсируемой NIH, стал главой программы, а в прошлом году получил очередной грант почти на миллион долларов на свои исследования. Решение о выделении гранта принималось при участии Остина Янга, который был соавтором Лесне в этом самом исследовании 2006 года. От комментариев он отказался.

Карен Эйш, которая тоже была соавтором, даже получила несколько премий за исследование Альцгеймера. Правда, она, возможно, не при чем, т. к. ее независимые от Лесне работы не содержат признаков фальсификации. Но тем не менее, ей стоило внимательнее следить за тем, что происходит у нее под носом. В своих комментариях по поводу всего этого Эйш говорит, что все еще уверена в амилоидной гипотезе.

Журналы, публиковавшие исследования Лесне, отписывались, что будут проводить внутренние проверки.

Квинтет Стефана (HCG 92)

Свежие фотки с астронета. Здесь соединены данные Хабла и Уэбба. Также использованы фото японского телескопа Субару.

 Хабл хорошо видит в (извиняюсь за каламбур) видимом диапазоне и даже чуть-чуть в ультрафиолете. Уэбб, хоть и обладает бОльшим зеркалом и соответственно большим разрешением, в видимом диапазоне уже почти ничего не видит дальше оранжевого цвета, но зато могёт в инфракрасное излучение.

Вот вам пузырь.

Туманность Пузырь (NGC 7635) и связанный с ней комплекс облаков находятся на расстоянии в 7100 световых лет в созвездии Кассиопеи. Эта фотография космического пузыря создана после переобработки изображений, полученных ранее Космическим телескопом им.Хаббла.

NASA опубликовала первый снимок экзопланеты, сделанный телескопом Джеймс Уэбб при помощи широкоугольного рентгеновского сканирующего спектрометрического инструмента с лазерным фокусом.