НАЙ-ВАЖНИТЕ НАУЧНИ ОТКРИТИЯ ЗА 2016 В ОБЛАСТТА НА БИОМЕДИЦИНАТА

И 2016 година не мина без нови и до известна степен изненадващи открития в областта на биомедицината. Някои от тях не са точно открития на миналата година, но представляват бързо приложение на наскоро направени открития. 

Това ни навежда на мисълта, че в областта на биомедицината  

БЪДЕЩЕТО НЕ Е ДАЛЕЧ – ТО ВЕЧЕ Е ТУК И СЕ СЛУЧВА!

Ето нашата подборка за най-важните и перспективни научни достижения на 2016-та:

СЪЗДАВАНЕ НА ЖИВ ОРГАНИЗЪМ С МИНИМАЛЕН БРОЙ ГЕНИ

Екипът на д-р Крейг Вентер, който участва в секвенирането на човешкия геном, успя изкуствено да създаде жив организъм, който да съдържа най-малкия възможен брой гени – 473. Екипът изкуствено синтезира само половината от гените на Mycoplasma micoides, успя да ги трансплантира в бактериална клетка и да създаде жив организъм. Това е единственият по рода си свободноживущ организъм в природата, който съдържа толкова малко на брой гени. Елиминирани са всичките останали гени, които се считат за ненужни в тези клетки. Със сигурност това е стъпка към синтетичното, изкуствено създаване на геноми и живи организми. И въпреки че това е основна задача пред синтетичната биология в бъдеще, това научно достижение е и голяма стъпка към разгадаване на човешкия геном. След приключване на проекта „Човешки геном“, който целеше неговото пълно разчитане, учените останаха изненадани от големия процент ДНК последователности в човешкия геном, които нямат строго определени функции. Наричат ги тъмната материя на човешкия геном и са безбрежна зона за научни анализи в момента.

ТРОЙНО РОДИТЕЛСТВО или т. нар. МИТОХОНДРИАЛНА ГЕННА ТЕРАПИЯ

През септември ендокринолози от репродуктивен център в Ню Йорк завладяха общественото внимание, съобщавайки за използването на така наречената „Митохондриална терапия“ и раждането на здраво дете от майка, носител на фатален генетичен дефект. Касае се за генетично заболяване, при което митохондриите на майката са засегнати и не могат да изпълняват функциите си, а имено доставка на енергия за клетките и всички жизнени процеси. Методът се основава на преместването на ядрото от яйцеклетка на  жена, чиито митохондрии са засегнати от генетичната патология, в яйцеклетка на здрава жена, в която митохондриите са наред. Впоследствие яйцеклетката се опложда със сперматозоиди на мъжа и затова методът придоби популярна известност под името „Бебе от трима родители“. Благодарение на този метод двойки с митоходриално заболяване могат да имат нормално потомство. Чрез използването на тази технология се очаква да се родят нови три бебета през 2017-та година. Така генетично модифицираните хора вече са факт, независимо че в много страни, включително  и в САЩ тази техника не е разрешена. Етичните норми и закони на тези страни не пречат обаче тези манипулации да се случват в страни от Южна Америка и Азия, и вероятно много скоро децата на трима родители ще се разхождат около нас! Нали в това е смисълът на науката – да търси и прилага нови подходи с единствената цел да помага на човечеството.

ИМУНОТЕРАПИЯ ЗА ЛЕЧЕНИЕ НА НЯКОИ ВИДОВЕ РАК

Отдавна се работи по създаването на успешна имунотерапия за лечение на рак. Едва през 2016 година международен екип от учени успя да разработи успешна имунотерапия за лечение на остра лимфобластна левкемия. Това заболяване се характеризира с висока злокачественост, лоша прогноза за пациента и резистентност към класическите терапии, прилагани при рак. Учените успяха да изолират Т клетки (клетките, отговорни за разпознаването на патогените в нашия организъм) от болните от левкемия, да модифицират тези клетки да разпознават раковите и да ги върнат обратно в кръвния ток на болния. Резултатите бяха изключителни. В 90% от случаите беше наблюдавана регресия в развитието на болестта. Разбира се, засега това е все още експериментална терапия и се прилага само на терминално болни, на които им остават само няколко месеца живот. Въпреки това, обаче, терапията показва доста обещаващи резултати и се вярва, че ще бъде революция в лечението на някои видове рак на кръвта.

МАЩАБНО ПРАКТИЧЕСКО ПРИЛОЖЕНИЕ НА ТЕХНОЛОГИЯТА ЗА РЕДАКЦИЯ НА ГЕНОМИ - CRISPR

Макар и не напълно тествана технологията за редакция на геноми CRISPR достигна такова ниво на разработка, че вече се използва за медицински цели. През октомври методът CRISPR бе приложен в Китай в опит за лечение на последна степен на белодробен рак. Дали лечението е било успешно или не ще стане ясно най-рано след година. Каквито и да са резултатите, обаче, ясно е, че тази технология навлиза стремително в най-различни практики като създаване на ядливи гъби, които не гният, редактиране на гръбначно-мозъчни клетки за лечение на сърповидно клетъчна анемия, създаване на селскостопaнски растения, устойчиви на суша. CRISPR технологията може да помогне за заличаване на цели видове насекоми и едновременно за възстановяването на изчезнали видове растения и животни, например гълъба пътник на територията на САЩ. В момента възможните приложения на CRISPR изглеждат абсолютно безбройни.

НОВО ЕПИГЕНЕТИЧНО НИВО ЗА КОНТРОЛ НА ГЕНОМА

Буквално в последните дни на 2016-та година научихме за откриването на специфичен код в РНК, който определя колко протеин ще бъде синтезиран от дадена молекула информационна РНК. Отдавна се знае, че след синтезата си информациoнните РНКи (иРНК) дават възможност за производството на различен брой копия от даден протеин, преди да се разградят. Не се знае, обаче, кой, какво и как  определя колко протеин да се синтезира. А поддържането на точното количество от даден протеин в клетката е много важно, защото се знае, че тази регулация е нарушена при повечето патологии. Например, при раковите клетки се наблюдават ненормални количества на множество протеини. Учени от Cornell University в Итака, щата Ню Йорк са открили специфичен код (метилиране на специфични места) в иРНКи, който прави точно това – регулира стабилността на съответната РНК и така определя колко протеин ще се синтезира от всяка РНК молекула. Това откритие може да даде отговор на един от най-важните въпроси в молекулярната биология, а именно, как клетката регулира точното количество на даден протеин, от което се нуждае. Ако откритието се потвърди, ще се отворят нови пътища за терапия на множество заболявания.

СТАРЕЕНЕТО КАТО ОБРАТИМ ПРОЦЕС

Всички тайничко се надяваме да намерим начин да надхитрим биологичния си часовник и да забавим, а защо не и напълно да спрем остаряването. Стареенето е сфера на изследвания в Биомедицината, където се инвестират много средства и усилия. Неслучайно едно от важните научни открития за 2016 година е свързано точно с нея. В последния месец от изминалата година екип от учени от Института Salk в Калифорния, САЩ публикуваха революционни резултати в едно най-престижните научни списания Cell, които показват, че стареенето може да бъде върнато обратно и да се стигне до подмладяване на организма. Изследванията са направени върху мишки, които имат генетична мутация, предизвикваща преждевременно стареене на техните клетки. Тези мишки са манипулирани генетично така че, когато поемат специфичен химикал с храната си, да усилват експресията на четири фактора. За тези фактори от няколко години е известно, че могат да дедиференцират клетките и от строго специализирани да ги превръщат в стволови. Мишките са третирани с този химикал в продължение на шест седмици и след това са подложени на всевъзможни проучвания, които да докажат тяхното подмладяване. И то наистина е факт. Третираните мишки показват 30% по-голяма продължителност на живота си от контролните. Физиологичното им състояние също е подобрено, митохондриите им са с по-малък процент увреждания, клетките от различни тъкани също показват подмладяване. Резултатите показват за първи път в научната история обръщане на стареенето в неговата противоположност, а именно подмладяване на организма и то само след активиране на тези четири ключови фактора. И въпреки че прилагането на такава генна терапия върху хора с цел подмладяването им да е много далечна перспектива, не трябва да забравяме, че откритието е революционно и крие голям потенциал за бъдещето.

 

доц. д-р Георги Милошев Специалности: Молекулярна биология и генетика, Епигенетика, Генотоксикология, Екогенотоксикология, Нутригеномика и Епигеномика, Генетика и Епигенетика на асистираната репродукция, Епигенетика на остаряването Дългогодишен популяризатор на науката в България.

доц. д-р Милена Георгиева Специалности:   Генетика, Епигенетика, Молекулярна биология, Нутригеномика, Нутриепигеномика, Епигенетика на заболяванията и остаряването Популяризатор на науката в България.