Santrauka: Biotechnologija

Bakterijos nugali navikus
Infekcijos treniruoja imuninę sistemą sunaikinti vėžines ląsteles

Kontekstas: Daugelis gydytojų ir mokslininkų bando gydyti vėžį nesinaudodami sekinančia chemoterapija ir radioterapija. Tačiau net ir stebuklingi vaistai, kurie ypač veikia vėžines ląsteles, turi rimtų šalutinių poveikių. Geresnis pasirinkimas gali būti paties paciento imuninės sistemos mokymas atakuoti navikus. Dabar Johnso Hopkinso universiteto mokslininkai, vadovaujami Berto Vogelsteino, išsiaiškino, kad bakterijos yra daug žadančios imuninės sistemos stiprinimo priemonės ir gali būti naudojamos kepenų, plaučių ir kasos vėžiui gydyti.

Ši istorija buvo mūsų 2005 m. vasario mėn. numerio dalis

• Žr. likusią numerio dalį
• Prenumeruoti

Metodai ir rezultatai: Gyvūnams, sergantiems vėžiniais navikais, buvo suleista bakterijų, kurios klesti kietųjų navikų centruose, kuriuose trūksta deguonies, ir miršta sveikuose, deguonies prisotintuose audiniuose. Tyrėjai tikėjosi, kad bakterijos sunaikins navikus iš vidaus ir paliks išorinį vėžinių ląstelių kraštą, kurį būtų galima lengviau gydyti standartiniais gydymo būdais. Bakterijos tai padarė. Tačiau mokslininkai taip pat nustatė, kad infekcija dažnai paskatino tiriamojo imuninę sistemą atpažinti vėžį ir jį užpulti. 23 iš 70 bandomųjų gyvūnų šis imuninis atsakas sunaikino naviko likučius be papildomos terapijos. Net ir pasibaigus bakterinėms infekcijoms, gyvūnų imuninė sistema atakavo naujai suleistas sėkmingai gydomas vėžines ląsteles. Gydymas turėjo panašų poveikį ir pelėms, ir triušiams, todėl tikėtina, kad jis taip pat gali būti naudingas kitoms rūšims, įskaitant žmones.

Kodėl tai svarbu: Idealus vėžio gydymas, kaip dabar įsivaizduojama, nužudytų vėžines ląsteles nepakenkdamas sveikoms. Hopkinso mokslininkų metodas žengia dar toliau, paruošdamas imuninę sistemą nugalėti vėžio ląsteles, likusias po naviko sunaikinimo. Kol kas neatrodo, kad bakterinė terapija turi šalutinio poveikio, susijusio su dabartiniais vėžio gydymo būdais. Žinoma, daugelis perspektyvių gyvūnų gydymo būdų nuvylė žmonių bandymus. Tačiau jei gydymas bus saugus ir veiksmingas žmonėms, vėžiu sergantys pacientai ateityje galėtų ieškoti daug sėkmingesnių ir patogesnių gydymo būdų.

Šaltinis: Agrawal, N. ir kt. 2004. Bakteriolitinis gydymas gali sukelti stiprų imuninį atsaką prieš eksperimentinius navikus. Proceedings of the National Academy of Sciences 101: 15172-15177.

Bėdos ląstelės elektrinėje
Senėjimo ligos yra susijusios su mitochondrijų genu

Kontekstas: Jei turite aukštą kraujospūdį, labiau tikėtina, kad būsite nutukę ir turėsite aukštą cholesterolio kiekį bei daugybę kitų nesveikų ligų. Naujausi įrodymai rodo, kad nutukimas neleidžia organizmo ląstelėms tinkamai reaguoti į cukraus kiekį kraujyje ir sukelia diabetą. Tačiau kodėl šios sąlygos yra susijusios su aukštu kraujospūdžiu, vis dar menkai suprantama. Tyrėjų komanda iš Jeilio universiteto ir Niujorko valstijos universiteto Aukštutinės valstijos medicinos universiteto ieškojo atsakymo genetikoje ir rado tokį mitochondrijose. Daugumoje ląstelių yra šimtai mitochondrijų, lazdelės formos struktūrų, atsiradusių prieš milijardus metų, kai ląstelė apėmė bakteriją, bet jos nesunaikino. Dabar bakterijos palikuonys padeda kūno ląstelėms maistą paversti energija.

Metodai ir rezultatai: Frederickas Wilsonas iš Jeilio ir jo kolegos ištyrė šeimą, kurioje per keturias kartas buvo daug būklių, susijusių su hipertenzija, ir stebėjo paveldėjimą 142 kraujo giminaičiams. Prisitaikę prie amžiaus, svorio ir vaistų vartojimo skirtumų, mokslininkai nustatė aiškų paveldėjimo modelį. Visos sąlygos nusileido per motinos liniją, o tai rodo, kad kaltininko genas buvo mitochondrijų. (Žmogaus mitochondrijos yra kilusios iš tų, kurios iš pradžių buvo kiaušialąstėje, ir turi savo, bakterinę DNR.) Visa paveiktų šeimos narių mitochondrijų genomo seka atskleidė 14 skirtumų nuo standartinių sekų. Anksčiau buvo pranešta, kad trylika neturėjo jokio poveikio. 14-asis buvo naujas ir buvo susietas su perdavimo RNR genu, molekule, būtina baltymams kurti. Tiesą sakant, genas yra pastovus gyvūnams, grybams, augalams ir net bakterijoms.

Kodėl tai svarbu: Triukšmingame fone tyrimų, rodančių, kaip širdies ligas, depresiją ir kitas sudėtingas ligas galima priskirti nedideliam daugelio genų poveikiui, Wilson ir jo kolegų tyrimai rodo, kad vienas genas gali būti susietas su daugeliu su ligomis susijusių būklių. Dar svarbiau, kad tyrimas prisiima atsakomybę už kelias mitochondrijų ligas, kurių funkcija mažėja su amžiumi. Tiems, kurie ieško jaunystės šaltinio ar tiesiog tikisi apsisaugoti nuo senatvės siaubų, gali būti naudingi tolesni šių senovės bakterijų likučių tyrimai.

Šaltinis: Wilson, F. H. ir kt. 2004. Metabolinių defektų, kuriuos sukelia mutacijos mitochondrijų tRNR, grupė. Science 306: 1190-1194.

Embrioninės kamieninės ląstelės yra lengvos?
Kamieninių ląstelių kūrimo būdas gali būti mažiau darbo reikalaujantis ir mažiau prieštaringas

Kontekstas: Jei turite aukštą kraujospūdį, labiau tikėtina, kad būsite nutukę ir turėsite aukštą cholesterolio kiekį bei daugybę kitų nesveikų ligų. Naujausi įrodymai rodo, kad nutukimas neleidžia organizmo ląstelėms tinkamai reaguoti į cukraus kiekį kraujyje ir sukelia diabetą. Tačiau kodėl šios sąlygos yra susijusios su aukštu kraujospūdžiu, vis dar menkai suprantama. Tyrėjų komanda iš Jeilio universiteto ir Niujorko valstijos universiteto Aukštutinės valstijos medicinos universiteto ieškojo atsakymo genetikoje ir rado tokį mitochondrijose. Daugumoje ląstelių yra šimtai mitochondrijų, lazdelės formos struktūrų, atsiradusių prieš milijardus metų, kai ląstelė apėmė bakteriją, bet jos nesunaikino. Dabar bakterijos palikuonys padeda kūno ląstelėms maistą paversti energija.

Metodai ir rezultatai: Frederickas Wilsonas iš Jeilio ir jo kolegos ištyrė šeimą, kurioje per keturias kartas buvo daug būklių, susijusių su hipertenzija, ir stebėjo paveldėjimą 142 kraujo giminaičiams. Prisitaikę prie amžiaus, svorio ir vaistų vartojimo skirtumų, mokslininkai nustatė aiškų paveldėjimo modelį. Visos sąlygos nusileido per motinos liniją, o tai rodo, kad kaltininko genas buvo mitochondrijų. (Žmogaus mitochondrijos yra kilusios iš tų, kurios iš pradžių buvo kiaušialąstėje, ir turi savo, bakterinę DNR.) Visa paveiktų šeimos narių mitochondrijų genomo seka atskleidė 14 skirtumų nuo standartinių sekų. Anksčiau buvo pranešta, kad trylika neturėjo jokio poveikio. 14-asis buvo naujas ir buvo susietas su perdavimo RNR genu, molekule, būtina baltymams kurti. Tiesą sakant, genas yra pastovus gyvūnams, grybams, augalams ir net bakterijoms.

Kodėl tai svarbu: Triukšmingame fone tyrimų, rodančių, kaip širdies ligas, depresiją ir kitas sudėtingas ligas galima priskirti nedideliam daugelio genų poveikiui, Wilson ir jo kolegų tyrimai rodo, kad vienas genas gali būti susietas su daugeliu su ligomis susijusių būklių. Dar svarbiau, kad tyrimas prisiima atsakomybę už kelias mitochondrijų ligas, kurių funkcija mažėja su amžiumi. Tiems, kurie ieško jaunystės šaltinio ar tiesiog tikisi apsisaugoti nuo senatvės siaubų, gali būti naudingi tolesni šių senovės bakterijų likučių tyrimai.

Šaltinis: Wilson, F. H. ir kt. 2004. Metabolinių defektų, kuriuos sukelia mutacijos mitochondrijų tRNR, grupė. Science 306: 1190-1194.

paslėpti