Konspekts: Biotehnoloģija

Baktērijas uzvar audzējus
Infekcijas apmāca imūnsistēmu iznīcināt vēža šūnas

Konteksts: Daudzi klīnicisti un pētnieki mēģina ārstēt vēzi, neizmantojot novājinošu ķīmijterapiju un staru terapiju. Bet pat burvju zālēm, kas īpaši iedarbojas uz vēža šūnām, ir nopietnas blakusparādības. Labāks risinājums var būt pacienta imūnsistēmas apmācība, lai tā uzbruktu audzējiem. Tagad pētnieki no Džona Hopkinsa universitātes, kuru vadīja Berts Vogelšteins, ir atklājuši, ka baktērijas ir daudzsološas kā līdzeklis imūnsistēmas nostiprināšanai un var tikt izmantotas aknu, plaušu un aizkuņģa dziedzera vēža ārstēšanai.

Šis stāsts bija daļa no mūsu 2005. gada februāra numura

• Skatiet pārējo izdevuma daļu
• Abonēt

Metodes un rezultāti: Dzīvniekiem ar vēža audzējiem tika injicētas baktērijas, kas plaukst cieto audzēju centros, kur trūkst skābekļa, un mirst veselos, ar skābekli bagātinātos audos. Pētnieki cerēja, ka baktērijas iznīcinās audzējus no iekšpuses uz āru, atstājot vēža šūnu ārējo malu, ko varētu vieglāk ārstēt ar standarta terapiju. Baktērijas darīja tieši to. Tomēr pētnieki arī atklāja, ka infekcija bieži pamudināja subjekta imūnsistēmu atpazīt vēzi un uzbrukt tam. 23 no 70 testa dzīvniekiem šī imūnā atbilde iznīcināja audzēja paliekas bez papildu terapijas. Pat pēc bakteriālo infekciju izzušanas dzīvnieku imūnsistēma uzbruka tikko injicētām vēža šūnām, kuras tika veiksmīgi ārstētas. Ārstēšanai bija līdzīga ietekme gan pelēm, gan trušiem, padarot ticamu, ka tā varētu darboties arī citām sugām, tostarp cilvēkiem.

Kāpēc tas ir svarīgi: Ideāla vēža ārstēšana, kā pašlaik tiek iedomāties, iznīcinātu vēža šūnas, nesabojājot veselās. Hopkinsa pētnieku metode sniedzas vēl tālāk, sagatavojot imūnsistēmu, lai uzveiktu vēža šūnas, kas palikušas pēc audzēja iznīcināšanas. Līdz šim šķiet, ka baktēriju terapijai nav blakusparādību, kas saistītas ar pašreizējo vēža ārstēšanu. Protams, daudzi daudzsološi dzīvnieku ārstēšanas veidi ir likuši vilties cilvēku pārbaudēs. Bet, ja terapija izrādīsies droša un efektīva cilvēkiem, vēža pacienti nākotnē varētu meklēt daudz veiksmīgākus un ērtākus ārstēšanas veidus.

Avots: Agrawal, N. et al. 2004. Bakteriolītiskā terapija var radīt spēcīgu imūnreakciju pret eksperimentāliem audzējiem. Proceedings of the National Academy of Sciences 101: 15172-15177.

Problēmas šūnas spēkstacijā
Novecošanās slimības ir saistītas ar mitohondriju gēnu

Konteksts: Ja jums ir augsts asinsspiediens, visticamāk, jums būs aptaukošanās, augsts holesterīna līmenis un daudzas citas neveselīgas slimības. Jaunākie pierādījumi liecina, ka aptaukošanās neļauj organisma šūnām pareizi reaģēt uz cukura līmeni asinīs, izraisot diabētu. Tomēr, kāpēc šie apstākļi ir saistīti ar augstu asinsspiedienu, joprojām ir slikti izprotams. Pētnieku komanda no Jēlas universitātes un Ņujorkas Valsts universitātes Augšštata Medicīnas universitātes meklēja atbildi ģenētikā un atrada mitohondrijās. Lielākajā daļā šūnu ir simtiem mitohondriju, stieņveida struktūru, kas radās pirms miljardiem gadu, kad šūna aprija baktēriju, bet to neiznīcināja. Tagad baktērijas pēcnācēji palīdz ķermeņa šūnām pārvērst pārtiku enerģijā.

Metodes un rezultāti: Frederiks Vilsons no Jēlas un viņa kolēģi pētīja ģimeni ar augstu hipertensijas slimību biežumu un 142 asinsradiniekiem četru paaudžu laikā. Pēc pielāgošanās vecuma, svara un medikamentu lietošanas atšķirībām pētnieki atklāja skaidru mantojuma modeli. Visi apstākļi nolaidās caur mātes līniju, norādot, ka vainīgais gēns bija mitohondriju gēns. (Cilvēka mitohondriji rodas no tiem, kas sākotnēji atrodas olšūnā, un tiem ir sava, baktērijām līdzīga DNS.) Pilna ietekmēto ģimenes locekļu mitohondriju genoma secība atklāja 14 atšķirības no standarta sekvencēm. Iepriekš tika ziņots, ka trīspadsmit tiem nebija ietekmes. 14. bija jauns un tika kartēts ar pārneses RNS gēnu, kas ir būtiska olbaltumvielu veidošanai. Faktiski gēns ir nemainīgs dzīvniekiem, sēnītēm, augiem un pat baktērijām.

Kāpēc tas ir svarīgi: Uz trokšņaino pētījumu fona, kas parāda, kā sirds slimības, depresiju un citas sarežģītas slimības var saistīt ar nelieliem daudzu gēnu efektiem, Vilsona un viņa kolēģu pētījumi liecina, ka vienu gēnu var saistīt ar daudzām slimībām, kas saistītas ar slimībām. Vēl svarīgāk ir tas, ka pētījums nosaka atbildību par vairākām slimībām mitohondrijās, kuru funkcija samazinās līdz ar vecumu. Tie, kas meklē jaunības avotu vai vienkārši cer novērst vecuma postījumus, var gūt labumu no turpmākiem šo seno baktēriju palieku pētījumiem.

Avots: Wilson, F. H. et al. 2004. Metabolisma defektu kopums, ko izraisa mitohondriju tRNS mutācija. Science 306: 1190-1194.

Vai ir viegli iegūt embriju cilmes šūnas?
Cilmes šūnu radīšanas paņēmiens var būt mazāk darbietilpīgs un mazāk strīdīgs

Konteksts: Ja jums ir augsts asinsspiediens, visticamāk, jums būs aptaukošanās, augsts holesterīna līmenis un daudzas citas neveselīgas slimības. Jaunākie pierādījumi liecina, ka aptaukošanās neļauj organisma šūnām pareizi reaģēt uz cukura līmeni asinīs, izraisot diabētu. Tomēr, kāpēc šie apstākļi ir saistīti ar augstu asinsspiedienu, joprojām ir slikti izprotams. Pētnieku komanda no Jēlas universitātes un Ņujorkas Valsts universitātes Augšštata Medicīnas universitātes meklēja atbildi ģenētikā un atrada mitohondrijās. Lielākajā daļā šūnu ir simtiem mitohondriju, stieņveida struktūru, kas radās pirms miljardiem gadu, kad šūna aprija baktēriju, bet to neiznīcināja. Tagad baktērijas pēcnācēji palīdz ķermeņa šūnām pārvērst pārtiku enerģijā.

Metodes un rezultāti: Frederiks Vilsons no Jēlas un viņa kolēģi pētīja ģimeni ar augstu hipertensijas slimību biežumu un 142 asinsradiniekiem četru paaudžu laikā. Pēc pielāgošanās vecuma, svara un medikamentu lietošanas atšķirībām pētnieki atklāja skaidru mantojuma modeli. Visi apstākļi nolaidās caur mātes līniju, norādot, ka vainīgais gēns bija mitohondriju gēns. (Cilvēka mitohondriji rodas no tiem, kas sākotnēji atrodas olšūnā, un tiem ir sava, baktērijām līdzīga DNS.) Pilna ietekmēto ģimenes locekļu mitohondriju genoma secība atklāja 14 atšķirības no standarta sekvencēm. Iepriekš tika ziņots, ka trīspadsmit tiem nebija ietekmes. 14. bija jauns un tika kartēts ar pārneses RNS gēnu, kas ir būtiska olbaltumvielu veidošanai. Faktiski gēns ir nemainīgs dzīvniekiem, sēnītēm, augiem un pat baktērijām.

Kāpēc tas ir svarīgi: Uz trokšņaino pētījumu fona, kas parāda, kā sirds slimības, depresiju un citas sarežģītas slimības var saistīt ar nelieliem daudzu gēnu efektiem, Vilsona un viņa kolēģu pētījumi liecina, ka vienu gēnu var saistīt ar daudzām slimībām, kas saistītas ar slimībām. Vēl svarīgāk ir tas, ka pētījums nosaka atbildību par vairākām slimībām mitohondrijās, kuru funkcija samazinās līdz ar vecumu. Tie, kas meklē jaunības avotu vai vienkārši cer novērst vecuma postījumus, var gūt labumu no turpmākiem šo seno baktēriju palieku pētījumiem.

Avots: Wilson, F. H. et al. 2004. Metabolisma defektu kopums, ko izraisa mitohondriju tRNS mutācija. Science 306: 1190-1194.

paslēpties