Как уже неоднократно говорилось, наноструктуры на основе ДНК-оригами представляют собой универсальную платформу для адресной доставки различных терапевтических агентов, таких как химиотерапевтические препараты, аптамеры, белки, наночастицы для фототерапии, генотерапевтические средства, такие как микроРНК и антисмысловые олигонуклеотиды (АСО), и даже радионуклидные частицы. При этом даже сама по себе, без нагрузки какими-либо молекулами, наноструктура из ДНК-оригами может выступать в роли лекарственного агента. Группа китайских учёных разработала трёхмерную наноструктуру из ДНК-оригами, которую назвали нанодрелью, хотя мне она лично больше напоминает профессорскую или судейскую шапочку.

Эта нанодрель состояла из двух основных частей — «шапочки» и «стержня». «Шапочка» представляла собой прямоугольную структуру, на нижней поверхности которой размещены холестериновые метки, обеспечивающие прочное прикрепление к липидному бислою клеточной мембраны. Прикреплённый с нижней стороны «стержень» — представлял собой полный стержень, который по сути просто протыкал мембрану. После прикрепления к мембране нанодрель протыкала её, что приводило к последующей гибели клетки. Такой механизм напоминает действие природных пороформирующих белков, но реализован с помощью искусственной, программируемой ДНК-структуры.

Для повышения селективности и контроля активности была разработана pH-чувствительная версия нанодрели. В ней холестериновые метки находятся в «заблокированном» состоянии при нейтральном pH и активируются только в кислой среде, характерной для среды около раковых клеток. Такой подход обеспечивал избирательное прикрепление и проникновение нанодрелей именно в раковые клетки, минимизируя повреждение здоровых тканей. Следует подчеркнуть, что такая конструкция обладает высокой гибкостью и может быть доработана для реагирования на другие биохимические сигналы или физические условия, например, на присутствие специфических ферментов, антигенов или изменений температуры, что создаёт широкие перспективы для создания многофункциональных наномашин с программируемой активностью, которые смогут выполнять сложные задачи в клеточной среде.

Varda привлекла $187 млн для производства лекарств в космосе

Стартап Varda Space Industries собрал $187 млн в раунде Series C, который возглавили Natural Capital и Shrug Capital. Среди инвесторов также — Lux Capital, Питер Тиль (Peter Thiel), Founders Fund и фонд Винода Хослы (Vinod Khosla). Общая сумма капитала, привлечённого стартапом, достигла $329 млн.

Компания разрабатывает космические капсулы, которые выращивают кристаллы активных веществ в условиях микрогравитации. Текущие капсулы могут выдавать до 50 кг фармингредиентов — этого достаточно для полноценной квартальной партии ряда препаратов. Гендиректор Уилл Бруэй (Will Bruey) отметил, что цель — выпустить первый в мире препарат, созданный в микрогравитации.

В ходе первой миссии в 2023 г. Varda успешно вырастила кристаллы ритонавира, препарата против ВИЧ. Varda завершила три успешные миссии, четвёртая сейчас на орбите, пятая запланирована до конца года. Федеральное авиационное управление США выдало разрешение на неограниченное количество посадок.

Помимо фармы, капсулы Varda используются для тестирования оборонных технологий в сотрудничестве с NASA, ВВС и ВМС США.
Компания расширяет инфраструктуру — недавно открыла офис в Хантсвилле, штат Алабама, и лабораторию в Эль-Сегундо, Калифорния.

#news #космос #стартапы #медицина

https://www.bloomberg.com/news/articles/2025-07-10/varda-raises-187-million-to-manufacture-drugs-in-space?srnd=phx-technology

Вот так и живём.

Ученые предложили внутриклеточную платформу PROTEUS для направленной эволюции белков, чтобы подбирать молекулу лекарства в реальных условиях клетки человека.

Если CRISPR разрезает ДНК по целевому участку, который с ним отправляют как метку, то PROTEUS запускает эволюцию белков так, чтобы подобрать лекарство под метку.

Фактически это автоматический способ найти белок, который лучше всего "залатает" дефект в клетке.

В основе PROTEUS геном вируса леса Семлики (SFV) из Уганды, только без капсидного белка. В геном VLVs встроен целевой ген, который хотят усовершенствовать, чтобы создать лекарство (например, активатор транскрипции или нанотело). Ещё в геном встроен белок вируса везикулярного стоматита (VSVG), который нужен для проникновения в клетки. Производство VSVG контролируется синтетической генетической схемой, которая активируется, только если соберется целевой белок.

Особенность вируса леса Семлики в том, что его вирусная РНК-полимераза SFV обладает высокой частотой ошибок (около 2.6 мутаций на 100 тыс. нуклеотидов за раунд репликации). Каждый раунд целевой белок мутирует. В итоге белок для проникновения в клетку либо собирается, либо нет. Чем успешнее мутация, тем успешнее проникновение в клетку.

Так ученые заставляют вирус подбирать оптимальные мутации для своего лекарства.

Белки эволюционируют в среде с посттрансляционными модификациями и межбелковыми взаимодействиями, что повышает их эффективность в терапии. Фактически это направленная контролируемая эволюция внутри клеток для усовершенствования лекарств. Есть ограничения, например, преобладают A-to-G мутации. Но в целом инструмент переспективный и уже показал результаты.

Странная и перспективная штука.

Я долго размышлял и долго был в сомненье

Я долго размышлял и долго был в сомненье,
Что есть ли на землю от высоты смотренье;
Или по слепоте без ряду всё течёт,
И промыслу с небес во всей вселенной нет.
Однако, посмотрев светил небесных стройность,
Земли, морей и рек доброту и пристойность,
Премену дней, ночей, явления луны,
Признал, что божеской мы силой созданы.

М. В. Ломоносов, 1761

#культура

#зоопарк_одобряет

Русские ребята взяли на международной математической олимпиаде 6 медалей - 5 золотых и одну серебряную.

Красавцы!

За футболки отдельный респект

https://t.me/government_rus/22503

Учёные из Гетеборгского университета выявили, что уровень фосфорилированного тау-белка (p-tau217) в крови новорождённых в 2–3 раза выше, чем у взрослых с болезнью Альцгеймера. В первые месяцы жизни концентрация p-tau217 постепенно снижается до уровня молодых взрослых.

У младенцев высокое фосфорилирование тау связано с активной нейронной пластичностью (рост аксонов, синаптическая перестройка), тогда как в пожилом возрасте такой же процесс приводит к агрегации белка и нейродегенерации.

Высокие уровни p-tau217 у младенцев не вызывают повреждений благодаря защитным механизмам — эффективной деградации белков и способности мозга к ремоделированию.

Открытие меняет взгляд на болезнь Альцгеймера как на неправильное повторное включение детских программ развития. Понимание этих процессов поможет улучшить раннюю диагностику и создать новые методы лечения, имитирующие защитные механизмы перинатального периода.

Фосфорилирование белков — одна из важнейших посттрансляционных модификаций, которая регулирует активность белков и передачу сигналов в клетках. Этот процесс, катализируемый ферментами-киназами, влияет на структуру и функцию белков, обеспечивая клеткам быстрый и точный ответ на внешние и внутренние сигналы. Однако контролируемое фосфорилирование отдельных белков внутри живой клетки с остаётся достаточно сложной задачей.

Группа американских учёных предложила оригинальный подход для решения этой проблемы: использование химерных малых молекул PHICS (англ. Phosphorylation-Inducing Chimeric Small molecules), которые искусственно сближают киназу и конкретный целевой белок, позволяя индуцировать фосфорилирование именно нужной молекулы. Эта работа является продолжением предыдущих исследований в области разработки селективных инструментов для управления фосфорилированием белков. В новой статье показано, что с помощью усовершенствованных PHICS можно ввести фосфорилирование выбранных белков в живых клетках без необходимости индуцировать стрессовые условия или повышать экспрессию целевого белка.

Результаты демонстрируют потенциал технологии для точного контроля клеточных процессов и создания новых терапевтических стратегий, в частности для воздействия на белки, связанные с онкологическими заболеваниями и нейронной функцией. Таким образом, разработка PHICS открывает новые возможности в биомедицинских исследованиях и терапевтическом контроле клеточной активности.

Учёные из датского Национального института продуктов питания и Технологического университета Чалмерса в Швеции создали штамм Escherichia coli, способный синтезировать полностью функциональный казеин — главный белок молока — без участия коров.

Для этого они ввели в бактерии ген бычьего αs1-казеина и два фермента-киназы (PrkD и YabT) из Bacillus subtilis, обеспечив фосфорилирование сериновых остатков и образование мицелл, свойственных натуральному белку. Параллельно был разработан фосфомиметический вариант казеина — с заменой серина на аспарагиновую кислоту, который связывает кальций не хуже, а порой даже лучше естественного.

Это достижение открывает путь к производству «молока» и молочных продуктов (сыр, йогурт) без животных и отвечает растущему спросу на функциональное питание. Остаются нерешёнными задачи масштабирования производства и стабильного формирования мицелл в промышленных условиях, но потенциал технологии очевиден.

Известный блогер со СМА Максим Ануфриев посетил ГЕНЕРИУМ

У Максима спинальная мышечная атрофия 2 типа, и в свои 25 лет он может только сидеть с поддержкой и разговаривать. Но при этом он живёт активной социальной жизнью, рассуждает о политике и ведёт авторский блог «Макс Лайф» на RuTube, куда выкладывает мотивирующие ролики и репортажи о своей жизни.

А еще у Максима есть нечто, что выделяет его из массы людей, - и это не инвалидная коляска. Это невероятная жизненная сила, любознательность и позитивный взгляд на мир.

Основной инструмент для работы и творчества Макса – это компьютер, которым он управляет глазами. Для таких же, как он сам, блогер создал уникальный Интернет-ресурс, на котором собрал редкие программы, помогающие общаться людям с ограничениями здоровья: например, там есть конвертер любого текста в шрифт Брайля и программа для управления курсором мыши при помощи движения глаз.

Мы пригласили Максима в ГЕНЕРИУМ, чтобы познакомить с цехом олигонуклеотидов – первым подобным производством в России, – и ответить на волнующие пациентов вопросы о препарате российского нусинерсена, который разработала и выпускает по полному циклу компания ГЕНЕРИУМ.
На вопросы Максима ответил советник по науке АО «ГЕНЕРИУМ» Дмитрий Потеряев. Выпуск об этом интересном визите уже на канале Максима.

«Настоящая наука требует долгих исследований и осторожных выводов»

После многолетней работы в Германии профессор Владимир Спокойный вернулся в Россию и стал научным руководителем Лаборатории теоретических основ моделей искусственного интеллекта (ТОМИИ) в Институте искусственного интеллекта и цифровых наук ФКН НИУ ВШЭ.

В интервью «Вышке.Главное» он рассказал, чем занимается лаборатория, как изменилась российская наука и почему ИИ не заменит ученых

#ВНауке #Персона

Потрясающий успех Abivax, язвенный колит, микроРНК

Вот такие новости я люблю! Малоизвестная французская компания Abivax (NASDAQ: ABVX) выросла за два дня в 7 раз! Они объявили об успехе двух исследований фазы 3 по язвенному колиту перорального препарата obefazimod. У него совершенно новый механизм действия: он связывается с ядерным белком и индуцирует селективный сплайсинг длинной некодирующей РНК, что приводит к повышению экспрессии микроРНК miR-124 (за микроРНК в позапрошлом году была выдана Нобелевская премия). miR-124 связывается с некоторыми мРНК в цитоплазме и понижает экспрессию провоспалительных факторов. Это не просто новая мишень, это новый принцип действия! Тем меньше были шансы на успех и тем больше награда, когда всё получилось!

Препарат сначала разрабатывался против ВИЧ, но провалился, и в 2018 компания опубликовала данные фазы 2 по язвенному колиту. С тех пор ей постоянно не хватало финансирования, и она несколько раз чуть не обанкротилась. А сейчас они сразу подняли $400M, да еще и выросли на этом.

Такой успех — отличный знак для всей биофармы, так что давайте инвестировать с нами! Пишите!

Учёные Института биоинженерии Каталонии (IBEC) создали первую искусственную клетку, способную самостоятельно двигаться благодаря химическим реакциям — без участия ДНК, белков-рецепторов или активных моторов.

Минималистичная структура включает липидную мембрану, одиночный фермент и мембранную пору. При помещении в градиент глюкозы или мочевины фермент катализирует реакцию, создающий локальный дисбаланс концентраций внутри клетки. Это вызывает поток жидкости вдоль мембраны, инициируя направленное движение — процесс, напоминающий хемотаксис живых клеток.

Исследования на более чем 10 000 таких везикул показали, что наличие пор усиливает направленное движение.

Работа демонстрирует, как сложное поведение жизни может быть воспроизведено с помощью простейших компонентов, позволяя по-новому взглянуть на зарождение жизни и возможности синтетической биологии.

Иммунотерапия рака основана на том, что опухоль умеет подавлять активность иммунных клеток. А ученые научились подавлять подавляющие молекулы.

Есть такие рецепторы, типа PD1 (Programmed Cell Death Protein 1). PD1 один из главных, кто говорит клетке, что пора бы ей уйти в апоптоз (программируемую смерть).

Иногда опухоль на поверхности продуцирует PD-L1 - лиганд, короче ключ для PD1.

Когда на лимфоците PD1 соединяется с PD-L1 на опухоли, лимфоцит парализуется или даже умирает, а опухоль живёт дальше.

Кроме PD1 есть ещё CTLA-4, LAG-3, TIM-3, VISTA... Их прозвали Иммунные контрольные точки

Иммунотерапия ингибиторами контрольных точек (антителами к ним) предотвращает контакт этих рецепторов, иммунитет воодушевляется и игнорирует "запрещающие сигналы", уничтожая опухоль. За это дали Нобелевку в 2018.

На практике все не так здорово. Опухоли разные и сложные, и есть те, которые такие рецепторы не выделяют, а иммунитет все равно их игнорирует. Есть такие, которые выделяют, но толку мало. И на деле чувствительных гораздо меньше, чем хотелось бы. Но зато те, кто чувствителен, показывают хорошие результаты. Это действительно был прорыв.

Кроме PD-L1, у опухоли есть такие характеристики, как мутационная нагрузка (TMB), то есть как много в клетке мутированных молекул, которые должны бы вызвать иммунный ответ, и микросателлитная нестабильность (MSI). В разных участках генома есть короткие повторы (микросателлиты), и когда их длина меняется, это свидетельствует об ошибках репликации и нарушениях механизмов репарации.

Казалось бы, такие неудачно устроенные клетки, с высокой TMB и MSI должны подвергаться атаке иммунной системы в первую очередь, но на деле это тоже работает не всегда.

Новый вид иммунотерапии будет через мРНК подсовывать в опухоль новые антигены. Иммунитет будет перезапускаться, а заодно реагируя на измененные молекулы опухолей.

* * *
Про мРНК вакцины не писал только ленивый, но они разные. Во-первых, их изначально делали против опухолей, у них низкая результативность в долговременном иммунитете, зато для кратковременного импульса это самое то. Иначе говоря, это не лучший вариант для профилактики инфекций, зато удачный способ для лечения рака.

Во-вторых, в вакцине от ковида в мРНК урацил заменили на псевдоурацил. Дело в том, что организм не любит внезапное вторжение непонятной РНК, начинается иммунная реакция. Создатели вакцины от ковид решили, что надо сосредоточить реакцию на самом спайк-белке, а не факторе вторжения. В этом исследовании этого делать не стали. Иммуногенность это именно то, что нужно.

* * *
База по онкологии кратко написана здесь
* * *

Иммунотерапия анти-PD-L1 и ей подобные может ускорять старение, порой имеет побочные эффекты в виде аутоиммунного дерматита, колита, пневмонита. Вторжение в иммунные механизмы не проходит бесследно, но здесь задача спасти пациента не смотря ни на что.

Впереди долгие клинические испытания на пациентах.

В данном проекте будет комбинация иммунотерапии и мРНК-вакцинации для вызова IFN-1 ответа и осложнений может быть больше. Кроме того, остаются опухоли, у которых иммунитет не упирается в PD-L1, CTLA-4 и тд. А ответа все равно не достаточно. Возможно иммуностимуляция что-то изменит, а может быть нет.

* * *
Универсального золотого ключика, да ещё и как пишут "профилактика вроде вакцины от гриппа", нет... это даже не смешно, это совсем не про это.

#биотехнологии #опухоли #рак #вакцинация #иммунотерапия

🧑‍🔬 С 31 июля по 3 августа Сколтех соберёт ведущих учёных на 12-й Московской конференции по вычислительной молекулярной биологии.

Среди организаторов и участников конференции — исследователи из Нейроцентра и Биоцентра Сколтеха, некоторые из которых выступят с докладами.

👉Полный список выступлений учёных института тут.

Учёные из Института синтетических полимерных материалов имени Н.С. Ениколопова РАН с коллегами создали многоразовый биосенсор для быстрой диагностики вирусов в биологических жидкостях человека.

Устройство основано на органических полупроводниковых транзисторах с заменяемой полимерной мембраной, покрытой аптамерами — ДНК-молекулами, специфично связывающими вирус гриппа А.

Сенсор выявляет вирус за 20 минут, в 10 тыс. раз чувствительнее тестов на антитела и уступает ПЦР в 10–100 раз по чувствительности, но работает значительно быстрее.

Мембраны можно заменять, не повреждая сам сенсор, что делает технологию дешёвой и удобной для многократного использования в медицине.

Разработка может использоваться в больницах и скорой помощи, а также модифицироваться для обнаружения других вирусов.

Сейчас вообще очень активно развиваются технологии биосенсоров, в основе которых лежит связывание одиночных молекул ДНК с нуклеиновыми кислотами или другими биологическими макромолекулами. Использование ДНК-оригами открывает больше возможностей благодаря точному контролю над структурой и множественным сайтам функционализации. Например, в последней работе группы из Мюнхенского университета описаны чипы NACHOS — платформы на основе ДНК оригами, предназначенные для обнаружения нуклеиновых кислот, обладающие аттомолярной чувствительностью.

Эти устройства представляют собой программируемые ДНК-наноструктуры, интегрированные с нанофотонными антеннами и микрофлюидной системой. Серебряные наноантенны существенно усиливают флуоресцентный сигнал, а силикатное покрытие защищает ДНК-конструкцииот ферментативной деградации в сложных биологических средах, например в плазме крови. Технология была успешно применена для обнаружения ДНК патогена Klebsiella pneumoniae, показав исключительную чувствительность и стабильность. Описанный подход может быть адаптирован под другие биомаркеры.

Перспективные биосенсоры на основе ДНК-оригами можно эффективно интегрировать с микроэлектронными системами. Например, в одной из последних работ учёных Калифорнийского технологического института описаны «лилипады» — переключающиеся ДНК-структуры на золотых электродах, которые детектируют белки и нуклеиновые кислоты за счёт электрохимического сигнала. Центральным элементом платформы является дископодобная конструкция из ДНК-оригами, функционализированная множеством метиленовых синих, выступающих как электрохимические репортеры. Связывание
целевой молекулы вызывает конформационные изменения, приближающие эти репортеры к поверхности электрода, что приводит к возникновению электрического сигнала. Сенсор способен обнаруживать биомаркеры счувствительностью до пикомолярного уровня.

Важной особенностью является возможность многоразового использования — устройство можно регенерировать дочетырёх раз путём замещения связывающих цепей. Высокий уровень модульности платформы обеспечивает быструю адаптацию к различным целевым молекулам за счётзамены адаптеров ДНК. Использование ультрагладких золотых электродов снижает
шум и повышает воспроизводимость аналитических данных. Этот подходдемонстрирует, что ДНК-оригами-биосенсоры могут работать в тесной связке с электроникой, открывая пути для портативных устройств мониторинга. Устройство не требует ферментов и сложных реактивов, что упрощает эксплуатацию. Комбинация
микроструктур ДНК-оригами с электрохимическими методами расширяет возможностидля создания компактных и многофункциональных диагностических систем.

Валентин Анаников: сделаем химию точной наукой

В этом году в журнале американского химического общества вышла статья научной группы академика Валентина Ананикова, вызвавшая немалый резонанс в мире химии. О ней писали в научных журналах и в мировых СМИ. Статья проливала свет на то, почему выходы прекрасно изученных реакций от эксперимента к эксперименту не воспроизводятся. Научный редактор портала Indicator.Ru и главный редактор проекта Mendeleev.info Алексей Паевский воспользовался этой статьей как поводом, чтобы поговорить с исследователем и о химии, как точной науке, и о применении в ней искусственного интеллекта, и о том, изжила ли себя Нобелевская премия и нужны ли новые научные премии в России и в мире.

Подробнее:
https://indicator.ru/chemistry-and-materials/valentin-ananikov-sdelaem-khimiyu-tochnoi-naukoi.htm

Зачем пить йод при радиации?

Не знаю как сейчас, но недавно все были озабочены различными развитиями событий, при которых может наступить радиационная катастрофа.

Человечество, пока пыталось обуздать атом, набило кучу шишек и загубило много жизней. Если не считать испытания оружия, то при попытке мирного использования ядерной энергии в мире произошли три крупных аварии на АЭС, о которых я как-нибудь тоже расскажу.

Давайте посмотрим как связаны таблетки йода, которые советуют принимать при радиационных авариях с самими авариями.

Раньше здесь я уже писал, что при делении урана-235, используемого как топливо в реакторе, образуется два осколка. Это могут быть любые осколки, подходящие по массе, но чаще всего это элементы из диапазонов 85-100 и 130-145 атомных масс.

Одним из таких осколков может быть йод-131, радиоактивный изотоп, недолго живущий, но достаточно, чтобы попасть в организм и успеть его повредить. Все эти изотопы, в том числе и йод-131, если вылетели из активной зоны во все стороны (как это было в Чернобыле), то с помощью ветра легко попадают в дыхательные пути человека. И если ксенон, криптон и другие тяжёлые элементы наш организм не очень охотно рвется накапливать, то есть у нас один орган, который имеет сильное пристрастие к йоду.

Я, конечно, говорю о щитовидной железе. Этот орган специально предназначен служить хранилищем йода. Он вырабатывает йодсодержащие гормоны, которые выполняют в организме важные функции, например, регулируют обмен веществ.

И если человек испытывает хоть какой-то дефицит йода в организме и хранилище щитовидки не полностью заполнено, она будет очень активно поглощать приходящий извне йод. И ей без разницы, какой это изотоп, стабильный йод-127 или радиоактивный йод-131. Если есть выброс йода-131, он будет вероятнее всего поглощён щитовидкой, т.к. большой процент населения земли не получает йод в достаточных количествах и имеет его дефицит.

А когда уже случилось то, что случилось, вы вряд-ли будете сдавать анализы и проверять, достаточно ли у вас йода в организме. Поэтому принято сразу пить йодсодержащие таблетки, чтобы быстро восполнить дефицит йода, и ваша щитовидная железа не начала забирать извне его радиоактивный двойник.

Все достаточно просто и эффективно работает, и, наверное, у всех есть ассоциация радиации с йодом, но мало, кто знает, почему. Надеюсь, что никому никогда не придется применять этот опыт на практике.

STOLBOV STUDY