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

В МГУ сделали основу для самых совершенных датчиков измерения глюкозы при диабете без уколов

Люди с диабетом определяют ее содержание ежедневно. И современные детекторы стараются проектировать так, чтобы те работали совсем без вмешательства или с минимальным, чтобы снизить риск занесения инфекций.

Но даже самые точные датчики могут давать ложный результат, реагируя вместо Н2О2, продукта окисления глюкозы, на витамин C и мочевину. Приходится делать дополнительные уколы, чтобы проверять их неточности.

А если не заметить ошибку в измерениях, человек может впасть в смертельно-опасную диабетическую кому.

Казалось, в МГУ еще в 90-е решили эту проблему, создав ультра-чувствительный катализатор с берлинской лазурью из железа с цианидами, который стабилизирует протекание реакций в датчиках.

Но сегодня 2 ученых и выпускница химфака прыгнули выше головы и синтезировали композитный материал-катализатор из железа и никеля с цианидами.

Его кристаллы больше, чем у лазури в 5-6 раз, поэтому сенсор с ним в составе измеряет глюкозу так же точно и спустя 3 дня непрерывной работы. С таким устройством можно создавать самые совершенные неинвазивные датчики.

Подписывайся на Ломоносовский | Медиа МГУ

#новостимгу

🎬 О борьбе учёного Сколтеха с экологической катастрофой в Чёрном море снимут фильм.

Главным героем ленты станет руководитель группы проектов развития Центра коллективного пользования «Фаблаб и мастерская» Сколтеха Владимир Каляев. Заявка на производство фильма от команды режиссёра Сергея Петриги набрала наибольшее количество баллов среди всех участников дополнительного отбора конкурса Министерства культуры РФ на производство национальных фильмов в рамках нацпроекта «Молодёжь и дети».

Напомним, что наш коллега прибыл на черноморское побережье вскоре после катастрофы танкеров Волгонефть-212 и 239 в Керченском проливе. Владимир разработал и протестировал методы борьбы с загрязнениями, которые были одобрены МЧС. Например, для очистки береговой линии он предложил использовать в зоне прибоя обычные полиэтиленовые и полипропиленовые сети, доступные в любом садоводческом магазине. Практика показала, что такие сети эффективно впитывают мазут, одновременно пропуская волну сквозь себя. Они оказались настолько универсальными, что следующей удачной разработкой Владимира стал защитный вал, укреплённый сетями. Он выдержал все шторма 2025 года и был смонтирован на черноморском побережья. Обе технологии стали ключом к защите береговой линии и легли в основу регламентов, на основании которых теперь работают профильные службы.

Будем следить за развитием проекта! 🌊

В России появится долгосрочная исследовательская программа по применению искусственного интеллекта в биотехнологиях. Ее запускает Центральный университет, известный своей экспертизой в ИИ. Вуз ежегодно готовит сборные России к мировым олимпиадам по ИИ. В прошлом году команда под руководством университета одержала победу, опередив соперников из 39 стран.

Исследования будут направлены на разработку новых противоинфекционных лекарств, развитие генетической терапии, борьбу с тяжелыми заболеваниями и оптимизации в сфере сельского хозяйства. Центральный университет планирует создать научные лаборатории, охватывающие медицину, фармацевтику, пищевую промышленность и агросектор.

До 25 сентября идет конкурс на позицию исследователей (principal investigators) в области ИИ в биотехе. К участию приглашены профессоры, доценты, ведущие сотрудники вузов и РАН, а также выдающиеся исследователи со степенями PhD, Dr. of Science и профессорскими званиями, имеющие значимые достижения в области ИИ и биотехнологий. Ученые будут создавать исследовательские программы по своему направлению и развивать лаборатории.

Мы продолжаем последовательно работать над построением крепких связей между наукой, бизнесом и образованием. Новая исследовательская программа предоставит нашим студентам возможность с первого года обучения работать в научных лабораториях, участвовать в экспериментах, создавать технологии и публиковать статьи, приобретая ценный профессиональный опыт

— отмечает ректор Центрального университета Евгений Ивашкевич.

Нынешняя система школьного и высшего образования в ближайшие 3-5 лет "сгорит", считает декан экономического факультета МГУ Александр Аузан. Все произойдет из-за развития искусственного интеллекта.

"ИИ распространяется как торфяной пожар - скрыто, но неизбежно. Рискну предположить, что нынешняя система школьного и высшего образования из-за этого изменится даже быстрее, чем рынок труда. В ближайшие 3-5 лет она просто сгорит с привычными нам контрольными, тестами и экзаменами", - рассказал Аузан в интервью "Российской газете".

Он подчеркнул, что сегодня сдача экзамена - это использование микрокамеры, микронаушника со стороны сдающего, то есть решение задач с помощью ИИ, и такая же проверка ИИ, но уже принимающим экзамен. В особых случаях, считает Аузан, можно экзаменовать так, чтобы техникой воспользоваться было невозможно, но в масштабах всей системы это невозможно и бессмысленно.

"Проблема не в экспансии ИИ, а в том, что многие люди стали воспринимать результаты его работы некритически, не включая голову. Хотя искусственный интеллект глючит, причем постоянно. Но оказалось, что очень многие люди не могут отличить корректный сгенерированный текст от чепухи, и даже программисты - плохой код от хорошего", - заключил декан эконома.

Российская система практического обучения для инженеров и техников для университетов США

При изучении генезиса западного современного высшего образования мирового класса в России регулярно остаётся за скобками та роль, которую внесли в развитие мировых университетов, в первую очередь университетов США, Императорское Московское техническое училище (МГТУ имени Н.Э. Баумана) и Практический технологический институт Санкт-Петербурга.

Хорошо, что этот вклад подробно изложен в отчёте 1876 года "The Russian System of Shop-work Instruction for Engineers and Machinists" report by President John B. Runkle to the MIT Corporation".

Так, согласно отчёту, до анализа отечественного опыта, в США практически отсутствовала технология обучения инженерному делу. В Российской Империи специалисты из США нашли образовательные технологии, которые тут же заимствовали. Ключевые аспекты этих технологий:
📌 Наличие учебных и производственных мастерских. Во вторых ученики решали реальные задачи с мастерами, которые шли на рынок, в первых же - исключительно учебные задачи. Учебные мастерские были чётко отделены от производственных.
📌 Отдельные мастерские были сделаны для своего вида работ. Присутствовала чёткая система разделения труда.
📌 Учебные места были стандартизованы и достаточно массовые.
📌 Существовала чётка система обучения на примере "образцов от простого к сложному".

В Москве инженеров учили на трёх разных отделениях 6 лет: три года общему курсу (от высшей математики до французского и немецкого языка; от религиоведения до общей физики), три года специальному. Курсы были разделены на уровни в зависимости от отделения.
Бюджет Московского училища составлял 160 000 долларов США (сейчас это примерно 340 миллионов рублей).

The School is maintained by funds from the following sources: percentage on funded capital, fees of private boarders and foreign hearers, and profits received from the Mechanical Works

В Санкт-Петербурге инженеров учили пять лет в двух разных отделениях. 648 часов отводилось ручному труду в мастерских.

MIT приступил к внедрению у себя этой системы в 1868 году, а спустя несколько лет Русский метод преподавания получил международное признание: он завоевал золотую медаль на Всемирной выставке в Вене в 1873 году и на Столетней выставке в Филадельфии в 1876 году.

Учёные из Стэнфордского университета в США исследовали крошечную рыбку killifish — самое недолговечное позвоночное — и обнаружили, как с возрастом в мозге происходит сбой: рибосомы (молекулярные «фабрики» по сборке белков) начинают работать медленнее и с ошибками. Белки, необходимые для нормальной работы мозга, перестают синтезироваться, а часть — начинает слипаться в опасные агрегаты.

Этот механизм напоминает те, что лежат в основе болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных заболеваний. Оказалось, что даже при нормальной ДНК и мРНК, мозг «теряет форму», потому что сбоит сам процесс перевода информации в белки.

Благодаря короткому жизненному циклу killifish исследователи впервые увидели, как именно старение запускает цепную реакцию сбоев в мозге — задолго до появления симптомов.

В лабораторию приехали новые игрушки.

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.

Исследователи из Пенсильванского университета в США  с помощью искусственного интеллекта открыли новый класс антибиотиков — археасины, полученные из архей. Эти крошечные организмы — одни из самых древних форм жизни на Земле. Они выживают там, где почти ничто другое не живёт: в кипящих источниках, кислотных озёрах, на дне океана у гидротермальных жерл.

Учёные использовали ИИ-инструмент APEX, чтобы проанализировать белки 233 вида архей. Алгоритм нашёл более 12 тысяч коротких пептидов с потенциальной антимикробной активностью. 80 из них синтезировали в лаборатории — и 93% показали эффективность против бактерий, включая опасные лекарственно-устойчивые штаммы.

Тесты на животных дали впечатляющий результат: один из археасинов действовал так же эффективно, как полимиксин B — мощный антибиотик, применяемый в крайних случаях. Причём механизм работы у него необычный: он нарушает электрические сигналы внутри бактериальной клетки, а не просто разрушает мембрану.

Российских ученых научат применять ИИ в исследованиях

76% современных ученых используют ИИ-инструменты в своей работе, но большинство осваивает его самостоятельно, сталкиваясь с трудностями.

Чтобы помочь исследователям эффективнее внедрять ИИ в проекты, Школа анализа данных Яндекса запустила образовательную программу для ученых-естественников. Под руководством двух менторов – эксперта из ШАД и специалиста по предметной области – они обучатся передовым подходам, включая работу с ИИ-агентами.

Подробнее: https://naked-science.ru/article/hi-tech/shkola-analiza-dannyh

Поучительный график: от основания компании до одобрения первого продукта проходит минимум 10 лет, а может пройти и все 40.

Правда, это не означает, что инвесторы ранних стадий застревают в компании на десятилетия: компания выходит на IPO, становится публичной, и ее акции можно продать