Учёные из больницы Массачусетского общего госпиталя (Mass General) успешно восстановили роговицу с помощью стволовых клеток пациента. Это новое лечение может стать спасением для людей, страдающих от дефицита лимбальных стволовых клеток (LESCs), что приводит к проблемам со зрением.

Лимбальные стволовые клетки находятся в области вокруг роговицы и отвечают за её восстановление при повреждениях. Однако у некоторых людей этих клеток недостаточно, особенно после травм или длительного ношения контактных линз. Из-за этого роговица теряет способность к самовосстановлению, что приводит к боли, потере зрения и другим нарушениям.

Сейчас для лечения этого состояния применяют различные методы: пересадку ткани, амниотические мембраны, соскабливание повреждённого слоя роговицы. В рамках исследования учёные использовали новую методику - пересадку собственных лимбальных стволовых клеток пациента. Они взяли здоровые клетки из неповреждённого глаза, размножили их в лаборатории и пересадили в поражённый глаз.

Такой подход часто используется в клеточной терапии. Организм сам способен восстанавливать повреждённые ткани, но иногда клетки либо не достигают нужного места, либо их просто недостаточно. Тогда врачи берут их из другого участка тела и пересаживают туда, где они необходимы.

В исследовании участвовали 15 человек в возрасте от 24 до 78 лет. Через 3 месяца у половины пациентов роговица полностью восстановилась, а через 18 месяцев улучшение достигло 77% участников. Следующий шаг - проведение более масштабных клинических испытаний.

Mass General также работает над созданием новой платформы для производства индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC). Эти клетки получают путём перепрограммирования обычных клеток организма в универсальные стволовые клетки, способные превращаться в любой тип ткани. Это может стать альтернативой терапии с использованием стволовых клеток из пуповинной крови, которую сейчас предлагают многие зарубежные клиники.

Разработка клеточных технологий находится на ранних этапах, и пока рано говорить о долгосрочной безопасности и эффективности подобных методов. Но интерес к ним растёт, а исследования продолжаются, что даёт надежду на новые методы лечения сложных заболеваний.

США начинают активно внедрять искусственный интеллект в военную сферу. Министерство обороны подписало контракт с компанией Scale AI в рамках проекта Thunderforge, чтобы использовать ИИ для планирования военных операций, стратегического анализа, распределения ресурсов и моделирования различных сценариев. По сути, это первый шаг к тому, чтобы ИИ начал играть важную роль в принятии решений на поле боя.

Сейчас военные операции планируются с использованием устаревших методик, которые не соответствуют скорости современных конфликтов. Thunderforge должен решить эту проблему, помогая военным анализировать огромные объемы данных, предлагать варианты действий и моделировать их последствия. Например, ИИ может провести виртуальные военные игры и заранее спрогнозировать возможные исходы битвы, что позволит командирам быстрее принимать решения.

Пока что система будет протестирована на двух американских военных базах - в Индо-Тихоокеанском командовании (Гавайи) и Европейском командовании (Германия). Если тестирование пройдет успешно, Пентагон планирует внедрить Thunderforge во все 11 боевых командований США.

Кроме Scale AI, в проекте участвуют и другие крупные компании. Anduril предоставляет платформу Lattice, которая отвечает за тактическое управление и анализ данных, а Microsoft разрабатывает языковые модели (LLM), которые помогут обрабатывать информацию.

Пентагон утверждает, что человек все равно будет принимать финальные решения, а ИИ лишь поможет ускорить процесс и предложит наиболее оптимальные варианты.

Использование ИИ в военной сфере уже вызывает споры. Ранее Google и Microsoft сталкивались с протестами сотрудников, которые были против работы с оборонными контрактами. Однако, несмотря на эти дискуссии, тренд на милитаризацию ИИ продолжает набирать обороты.

В целом, этот проект показывает, что США активно движутся в сторону автоматизированного ведения войны, где решения будут приниматься быстрее, точнее и с меньшим участием человека. Это может кардинально изменить способы ведения военных операций в будущем.

Установлен новый рекорд в мысленном управлении роботизированной рукой с помощью BCI.

Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Франциско смогли научить парализованного человека управлять роботизированной рукой с помощью мысли, и эта система работала стабильно на протяжении семи месяцев - рекордный срок для подобных устройств.

Раньше такие интерфейсы быстро теряли эффективность, потому что активность мозга изменяется со временем, и компьютер переставал распознавать сигналы. Но исследователи нашли способ решить эту проблему: они использовали искусственный интеллект, который мог адаптироваться к изменениям в мозге. Это позволило BCI работать долгое время без необходимости постоянных перенастроек.

Эксперимент проводился с человеком, который полностью потерял возможность двигаться и говорить после инсульта. В его мозг вживили крошечные датчики, которые улавливали активность в участках, отвечающих за движение. Несмотря на паралич, мозг все еще мог генерировать сигналы, как будто человек двигает рукой. Эти сигналы передавались на компьютер, где обрабатывались алгоритмами ИИ, а затем переводились в команды для роботизированной руки.

Чтобы улучшить точность управления, участника сначала тренировали с виртуальной моделью руки. Он мысленно выполнял движения, а компьютер анализировал его сигналы и давал обратную связь, помогая ему точнее контролировать движения. После этой тренировки он смог успешно управлять настоящей роботизированной рукой, хватать предметы, перемещать их, открывать шкаф, доставать чашку и даже набирать воду.

Что особенно важно, даже спустя несколько месяцев система работала, хотя мозговая активность слегка сдвигалась. Требовалась лишь небольшая 15-минутная настройка. Это показывает, что такой интерфейс можно сделать долговечным и использовать в реальных условиях. Теперь ученые хотят протестировать BCI вне лаборатории - в домашней среде, где он может дать парализованным людям больше независимости.

Создан гидрогель, который потенциально может стать основой для искусственной кожи у протезов и имплантов (и не только)

Речь о вполне себе биомиметической разработке, ибо этот гидрогель одновременно обладает прочностью, гибкостью и способностью к самовосстановлению, подобно натуральной коже человека. До этого момента искусственные гели могли либо быть прочными, либо самовосстанавливаться, но не сочетали обе эти характеристики. Новый материал основан на использовании ультратонких глиняных нанопластин, которые образуют плотную сеть, внутри которой полимеры переплетаются, как нити шерсти. Когда такой материал повреждается, молекулы снова соединяются, восстанавливая его структуру. Уже через четыре часа он восстанавливается на 80–90%, а спустя сутки - полностью.

В основе процесса лежит механизм, напоминающий естественное заживление кожи, но искусственный материал может быть даже более эффективным, так как его можно настраивать и усиливать. Это открывает путь к разработке самовосстанавливающейся искусственной кожи, что особенно важно для медицины, где такие материалы могут использоваться в имплантатах, протезах и заживляющих покрытиях. Но помимо медицинских целей, это приближает нас к будущему, где мягкие роботы с такими материалами смогут адаптироваться и "лечить" себя в сложных условиях, а носимые устройства станут долговечными, устраняя проблему износа.

По сути, если уже сейчас можно создать материал, который по свойствам приближается к коже, то в будущем его можно будет улучшить - сделать более прочным, устойчивым к внешним воздействиям, возможно, даже более эффективным в заживлении ран, чем натуральная кожа. Это подводит нас к концепции кибернетических тел, где искусственная кожа не просто заменяет поврежденную, а превосходит ее по характеристикам. Люди с протезами смогут ощущать их как часть себя, а кибернетические тела смогут адаптироваться и восстанавливаться, исключая необходимость постоянного ремонта или замены частей.

Еще один важный аспект - влияние таких материалов на технологии долговременного космического пребывания. В условиях, где традиционные методы восстановления тканей невозможны, искусственные, самовосстанавливающиеся материалы могут обеспечить выживание и автономность людей в длительных миссиях.

Самое вернуться к белку Клото, о котором давненько писалось на этом канале

Как отмечалось в предыдущем посте, Клото - это белок, связанный с замедлением старения и улучшением работы различных систем организма. Существует несколько его форм. В недавнем исследовании по изучению влияния генной терапии Клото на продолжительность жизни мышей выбрали секретируемую форму (s-KL), поскольку она считается более безопасной. Генную терапию проводили с использованием адено-ассоциированного вируса (AAV), который доставлял ген s-KL в клетки, заставляя их вырабатывать больше этого белка.

В эксперименте использовали 96 мышей, разделённых на группы. Некоторым вводили вирус в возрасте 6 месяцев, другим - в 12 месяцев, а контрольная группа получала неактивный вирус для сравнения результатов. Исследователи хотели выяснить, влияет ли эта терапия на продолжительность жизни и общее состояние организма.

Результаты показали, что эффект генной терапии существенно различается у самцов и самок. У самцов введение s-KL в возрасте 12 месяцев значительно увеличило продолжительность жизни. При этом не наблюдалось серьёзных побочных эффектов. В то же время у самок генная терапия вызвала серьёзные проблемы со здоровьем, включая язвы на коже и кровотечения, что поставило под сомнение её пользу для этой группы.

Кроме влияния на продолжительность жизни, учёные изучили, как изменилось состояние различных тканей и функций организма. Было отмечено, что у самцов улучшились мышечная сила и восстановление мышечных волокон. Они также показали лучшие результаты в тестах на хватку и удержание на перекладине. Самки, напротив, не продемонстрировали таких значительных улучшений в силе, хотя их способность сохранять равновесие улучшилась. Исследования костной ткани показали, что у самок после лечения кости стали крепче, в то время как у самцов изменения были незначительными.

Учёные также изучили состояние мозга мышей. У всех животных, получивших терапию, обнаружили большее количество функциональных нейронов, утолщение клеточных слоёв и увеличение маркеров клеточной пролиферации в гиппокампе. Это свидетельствует о том, что генная терапия клото положительно влияет на мозг и снижает возрастные изменения.

Несмотря на положительные результаты у самцов, остаётся открытым вопрос, почему у самок наблюдались негативные эффекты. Возможно, это связано с гормональными различиями или различными механизмами старения у разных полов. Авторы исследования отмечают, что это первый случай, когда терапия с использованием AAV для s-KL продемонстрировала увеличение продолжительности жизни у обычных (не генетически модифицированных) мышей. Они предлагают продолжить исследования на животных с разным генетическим фоном, чтобы лучше понять механизмы работы Klotho и выяснить, можно ли устранить негативные эффекты у самок.

Умственные способности растут до 40-45 лет

Немного о связи между возрастом и когнитивными навыками, такими как грамотность и числовая грамотность. Распространено мнение, что когнитивные навыки начинают снижаться уже после 30 лет, что может представлять угрозу для общества, особенно в условиях старения населения. Однако это мнение в основном основано на данных поперечных исследований, которые могут смешивать возрастные и когортные эффекты.

Недавнее же исследование использовало данные немецкого продольного исследования PIAAC-L, которое повторно тестировало большую выборку взрослых через 3,5 года после первого теста. Это позволило им изучить реальное изменение навыков с возрастом и скорректировать влияние погрешностей измерений, таких как регрессия к среднему.

Результаты показали, что в среднем когнитивные навыки растут до 40-45 лет, после чего грамотность снижается незначительно, а числовая грамотность - заметно сильнее. Однако ключевой фактор - это использование навыков в повседневной жизни и на работе. Люди, активно применяющие когнитивные способности, не только не теряют навыков, но и продолжают их развивать даже после 50 лет. Особенно это характерно для работников умственного труда и людей с высшим образованием.

Среди женщин снижение навыков происходит быстрее, особенно в области числовой грамотности. Это может быть связано с различиями в характере работы и частоте использования математических навыков. В целом, исследование подтверждает гипотезу "используй или потеряешь" (use it or loose it): активное использование когнитивных способностей может замедлить или даже предотвратить их возрастное снижение.

К слову, довольно интересное совпадение: нелинейные темпы старения начинаются примерно в этом же возрасте (около 44 лет), о чем в прошлом году говорилось в исследовании на Nature.

Ученые из Тель-Авивского университета успешно применили технологию CRISPR для лечения рака головы и шеи у мышей. Они удалили из раковых клеток ген SOX2, который играет ключевую роль в их выживании. В результате 50% опухолей полностью исчезли.

Рак головы и шеи - один из самых распространенных видов онкологии, занимающий пятое место по смертности. Обычно он начинается в языке, горле или шее, а затем может распространяться на другие части тела. Ученые искали способ, который позволил бы разрушить опухоль путем вмешательства в ее генетический код. Они выбрали SOX2, так как этот ген является специфичным для определенных типов раковых клеток и участвует в их размножении.

Для доставки CRISPR в опухоль использовались специальные липидные наночастицы, которые имитируют биологические мембраны. Внутри них находилась система CRISPR в формате РНК, а на поверхности - антитело, нацеленное на рецептор белка EGF, который присутствует на поверхности раковых клеток. Это позволило CRISPR прицельно попадать именно в опухоль, не затрагивая здоровые ткани.

После введения препарата CRISPR буквально "вырезал" SOX2 из ДНК раковых клеток. Исследователи наблюдали т.н. "эффект домино" - без этого гена клетки не могли выживать, и опухоль начинала разрушаться. Всего было проведено три инъекции с интервалом в одну неделю, и спустя 84 дня половина опухолей исчезла полностью, тогда как в контрольной группе этого не произошло.

Ранее считалось, что удаление одного гена не способно разрушить опухоль, поскольку раковые клетки часто находят способы компенсировать потерю определенных функций. Однако это исследование показало, что некоторые гены являются критически важными, и их удаление может привести к гибели раковых клеток.

Собственно говоря, такое применение CRISPR в теории может помочь в лечении других видов онкозаболеваний, включая миелому, лимфому и рак печени.

А еще если наше даунвинджерское общество перестанет вопить о т.н. этических нормах и сумеет достичь такого же успеха в эксперименте на людях, то у химио/радиотерапии и хирургического вмешательство появится сильный конкурент.

У нас в последнее время прям тренд на трансгуманистические рекорды (в прошлый раз он был в управлении протезом с помощью нейроинтерфейса) - человек с имплантированным искусственным сердцем прожил 100 дней.

Австралиец с тяжелой сердечной недостаточностью стал первым человеком в мире, который прожил более 100 дней с полностью искусственным сердцем *BiVACOR, прежде чем получил донорское сердце. Он не просто выжил, но и смог покинуть больницу с этим устройством, что раньше считалось невозможным.

*BiVAVOR - это первое в мире имплантируемое полностью искусственное сердце с роторным насосом, разработанное австралийским ученым Даниэлем Тиммсом. Устройство использует магнитную левитацию, чтобы вращать диск и перекачивать кровь, имитируя естественный кровоток. Традиционные искусственные сердца работали с насосами и клапанами, но BiVACOR заменяет оба желудочка, создавая более долговечное и эффективное решение.

Пациенту (мужчине 40+ лет из Нового Южного Уэльса) установили BiVACOR 22 ноября 2024 года в больнице Святого Винсента в Сиднее. Процедура длилась 6 часов и проводилась ведущим кардиоторакальным хирургом. Пациент пробыл в больнице три месяца с имплантом, а затем выписался в феврале 2025 года, что стало мировым рекордом. В марте ему пересадили донорское сердце, когда оно стало доступно.

23 миллиона человек в мире страдают сердечной недостаточностью, но донорское сердце получают только 6000 человек в год. BiVACOR может решить эту проблему.

С одной стороны это отличный имплант, превосходящий свои аналоги по длительности применения, а с другой хотелось бы, чтобы в будущем долговечность импланта была неограниченной и сама нужда в донорском сердце просто исчезла. Если искусственные сердца станут долговечными и надежными, люди смогут не зависеть от биологических органов, а со временем получать улучшенные версии сердец, превосходящие природные.

Исследование Марии Браньяс Мореры, умершей в возрасте 117 лет, показало, что её долголетие было не просто случайностью, а результатом уникального сочетания генетических факторов и образа жизни. Ученые из Барселонского университета под руководством Манеля Эстельера обнаружили, что ее клетки функционировали так, как если бы она была на 17 лет моложе, а ее микробиом напоминал микробиом младенца. Это исследование стало одним из самых детальных в изучении супердолгожителей, то есть людей, перешагнувших рубеж 110 лет.

Исследователи отметили, что Браньяс вела здоровый образ жизни, который способствовал её долголетию. Она придерживалась средиземноморской диеты, ежедневно съедая три йогурта, не употребляла алкоголь, не курила, часто гуляла и поддерживала крепкие связи с семьей и друзьями. Эти факторы помогли ей сохранить не только физическое, но и ментальное здоровье вплоть до конца жизни. Ее основные проблемы со здоровьем ограничивались болями в суставах и снижением слуха, что контрастирует с распространёнными возрастными заболеваниями.

Ученые надеются, что её уникальный генетический профиль поможет разработать новые методы борьбы со старением и возрастными болезнями. Это исследование бросает вызов традиционному восприятию старости как неизбежного процесса, связанного с болезнями, показывая, что старение и патологии не обязательно идут рука об руку.

Примечательно , что генетический код Марии Браньяс Мореры также представляет большой интерес для того же CRISPR. Если удастся точно определить мутации, которые способствовали ее долголетию, их можно будет использовать для генного редактирования, направленного на продление жизни и предотвращение возрастных болезней. Особенно важным направлением может стать исследование эпигенетических механизмов, обеспечивающих "омоложение" клеток.

Также стоит отметить, чтобы не вводить никого в заблуждение, что исследование проводилось ещё при жизни Марии Браньяс Мореры. Ученые изучили ее ДНК, микробиом и другие биомаркеры старения, чтобы понять, какие генетические и биологические факторы способствовали её долголетию. Анализ не был связан с вскрытием - все данные были собраны до её смерти.

Вы все наверняка прекрасно знаете о стволовых клеток и об их пользе для регенеративной медицины. Они мало того что могут бесконечно делиться, так еще и позволяют превратить себя в различные типы других клеток.

Однако сама стадия создания стволовых клеток имеет определенные ограничения. Не все клетки проходят этот этап успешно, процесс требует больше времени и ресурсов., клетки могут застревать в промежуточных стадиях или мутировать, присутствует опасность т.н. опухолевого роста (некоторые iPSC могут неконтролируемо делиться).

Поэтому ученые из MIT разработали метод, который позволяет напрямую превращать клетки кожи в моторные нейроны, минуя стадию стволовых клеток. Обычный метод предполагает сначала превращение зрелых клеток в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSC), а затем в нужные клетки, но этот процесс сложен и не всегда эффективен. Новый подход позволяет сразу преобразовывать клетки кожи в нейроны с невероятной эффективностью - более 1000%, то есть из одной исходной клетки получается 10 и более целевых. Учёные использовали три ключевых гена (NGN2, ISL1 и LHX3), которые активируют нужные процессы в клетке, а также дополнительные гены, заставляющие клетки сначала размножаться, а потом превращаться в нейроны.

Эксперименты на мышах показали, что такие нейроны не только функционируют, но и успешно интегрируются в мозг. На человеческих клетках метод пока менее эффективен (10-30%), но это всё равно огромный шаг вперёд по сравнению со старыми технологиями, дававшими всего 0.1%.

Если этот метод удастся усовершенствовать, его можно будет применять для лечения заболеваний, связанных с потерей нейронов, например, бокового амиотрофического склероза (БАС), а в будущем, возможно, и для восстановления других типов клеток, что открывает огромные перспективы в регенеративной медицине.