Генетики убили раковые клетки заменой программы

Искусственный код фактически проводит булевы вычисления, получая из пяти входных биохимических сигналов один результирующий. Это или приговор клетке, или решение её не трогать (иллюстрация Benenson Y. & R. Weiss).

Биологи разработали цепь генов, действующих как биокомпьютер. При попадании в клетку он выполняет серию логических операций типа И и НЕ, анализирует состояние клетки и только при постановке диагноза «рак» — убивает её.

Специалисты из двух технологических институтов, швейцарского федерального (ETH Zürich) и Массачусетского (MIT), придумали генетический код, который, в теории, можно оптом внедрять в клетки организма пациента. Эта последовательность генов сначала приступает к проверке хозяйской клетки. Если та оказывается раковой, код запускает процесс апоптоза — самоубийства, на которое обычно раковые клетки неспособны.

Ключ к избирательности — анализ уровня экспрессии микроРНК, проводимый самим кодом прямо внутри клетки. Код сделан чувствительным к содержанию нескольких микроРНК. При этом смертельный клеточный ответ вызывается только тогда, когда в клетке обнаруживается в точности заданная комбинация уровней микроРНК из заранее составленного списка.

Для проверки идеи учёные использовали человеческие раковые клетки линии HeLa, способные делиться бесконечное число раз. Сначала исследователи определили пять микроРНК, часть которых в HeLa присутствуют на очень высоком уровне, а часть, напротив, на очень низком. Этот уникальный профиль надёжно отличает данные раковые клетки от здоровых.

По информации ScienceDaily, биологи внедрили синтетический код как в клетки HeLa, так и в обычные. Проверив подопечную клетку по всем пяти факторам, генетическая схема приходила к верному выводу: клетки HeLa были убиты, а здоровые остались целы (детали эксперимента можно найти в статье в Science).

Учёным ещё предстоит найти специфические профили микроРНК для множества видов раковых клеток и убедиться, что они не пересекаются с комбинацией микроРНК в здоровых клетках человека. А тех насчитывается около 250 типов. К тому же в клетках порой присутствует до тысячи разных микроРНК. Это означает чудовищное количество возможных комбинаций и большую предстоящую работу.

Зато, вычислив «подпись» того или иного рода раковых клеток, как это было проделано для HeLa, можно настроить на них синтетический код, который будет их избирательно уничтожать. Более того, по словам авторов технологии, она предоставляет «общую платформу для запрограммированных ответов на другие сложные состояния клетки».



В крови человека найден биомаркер смерти

1 сентября 2011

Выпущен имплантат для загара без солнца

31 августа 2011

Обнаружено влияние микробов в кишках на работу мозга

31 августа 2011

Канадец вставил себе видеокамеру вместо глаза

30 августа 2011

Российский исцеляющий нанобинт выходит на рынок

29 августа 2011
  • Леонид Желамский  5 сентября, 12:51
    Всё осложняет, как всегда, пресловутый смысл слова «в теории», а так же недвуликий смысл сочитания «ещё предстоит».
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  5 сентября, 12:55
    Ещё бы не было оговорок. Представьте, что такой код где-то всё же сработает на здоровую клетку... Конечно, чтобы объявить это работоспособным методом убийства раковых клеток, не HeLa, а каких-либо ещё, нужно убедиться, что найденный для них «профиль РНК» по которому ставится «диагноз» внедрённым кодом — неповторим и в здоровых клетках не встречается.
    ОтветитьНравится
  • Леонид Желамский  5 сентября, 12:59
    Мне что-то подсказывает, что с РАК’ом научатся бороться тогда, когда «эликсир» вечной молодости раскроют.
    Ибо и в одной, и в другой области весомую часть играет генетика, и методы влияния на гены.
    — И, что самое главное, статьи примерно одинакового характера.

    Ч.Т.Д.

    ОтветитьНравится
  • Алан Гибизов  5 сентября, 13:40
    Насколько я слышал, раковые клетки отличаются как раз тем, что делятся неограниченное количество раз (т.е. бессмертны). В нормальном человеческом организме, вроде бы, только пресловутые «стволовые» клетки умеют так делиться. Таким образом, на первый взгляд, нужно лишь указать, что умереть должны лишь клетки, не обладающие признаком «стволовые» и обладающие признаком «бессмертные».

    Только бы полезных симбионтов при этом не прибить...

    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  5 сентября, 16:25
    Алан. Совершенно точно. Вот в том каким именно способом следует «указать» — и есть основная загвоздка. А тут перед нами — возможное решение. Но насчёт его безопасности для здоровых клеток и микроорганизмов-симбионтов — это ещё смотреть надо.
    ОтветитьНравится
  • Роман Кириенко  5 сентября, 23:21
    Раковые клетки в первую очередь обладают изменённой ДНК, по сравнению со здоровой клеткой. Эта же технология (если я правильно понял) подразумевает шаблонную сверку ДНК с определённым заданным образцом изменений генотипа, характерным для определённой онкологии. Так что здоровые клетки по определению не должны пострадать, если всё сделано верно...
    ОтветитьНравится
  • Сергей Столбов  5 сентября, 13:40
    Вот Вам и база для генетического оружия — остается только сделать анализ генов характерных для той или иной нации или рассы, разлить по бутылочкам Кока-Колы, и торжество Золотого миллиарда обеспечено — спите спокойно нищие и вредные народы.
    ОтветитьНравится
  • Алан Гибизов  5 сентября, 16:02
    А вот не пейте Сосасолу! Пейте квас домашнего приготовления! ;)
    ОтветитьНравится
  • Андрей Данилейко  5 сентября, 16:55
    Полностью согласен! но вот разлить могут не в кокаколу, а например, в воду :)
    ОтветитьНравится
  • Сергей Фадеев  5 сентября, 19:41
    Если это сделает золотой миллиард... Что ему не выгодно в принципе: за счет кого тогда золотиться?
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  5 сентября, 20:06
    «Остается только сделать анализ генов характерных для той или иной нации или рассы».
    Люди, разбирающиеся в генетике, в этом месте улыбаются.
    Грубо говоря, «нацелив» своё оружие на негров, убиваешь четверть белых заодно, нацелив на евреев, косишь вместе с ними 80% арабов, или наоборот, нацелив на китайцев, получашь нехилый побочный эффект по другим нациям и так далее. Выделить кого-то одного невозможно. Потому что, нет «гена китайца», нет «гена негра» — разница в расах и нациях лишь в статистическом распределении аллелей.
    Ещё проще: допустим, вы ориентируетесь на группу крови. У нации N 60% с третьей группой, а остальные 40% — примерно поровну группы 1,2 и 4. У нации X — 70% со второй, и ещё 30% — с 1,3 и 4 в сумме. Ну и как будете направлять геннное оружие?
    Ладно, с группами крови вроде совсем уж прозрачно, что не выйдет ничего. Но ведь и по другим генетическим особенностям — то же самое. Во всех смесь всего.
    Притом нацеливать вставку на опознание расы это совсем не то же самое, что нацеливать её на опознание специфической клетки (как в исходном сообщении) — аналогия тут слишком нятянутая получается. А вы уж сразу оружие-оружие...
    ОтветитьНравится
  • Игорь Черток  6 сентября, 00:08
    Ну и как будете направлять геннное оружие?

    Конечно, такой убийца не должен рыскать в поисках гена со штампом «негр» . Он проверяет несколько условий. Если обнаруживает ген

    1) тёмной кожи

    и 
    2) уплощённого носа

    и 
    3) курчавых волос

    и 
    4), 5), 6)...

    и 
    328) таланта к баскетболу

    — «извини, браток, ничего личного». Таким образом вероятность можно сделать весьма близкой к ста процентам. Ну, кто-то попадётся лишний, как же без этого. Коллатерал дэмэдж.

    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  7 сентября, 07:35
    -- не получится.. Легче с виросом гриппа передать или герпеса..и уверяю вас Амеры этим занимаются и очень серьёзно (Грузия,.Азербайджан,Афганистан,Ирак.... там у них спецлаборатории — вспышка в Грузии свинной чумы — появилась «ниоткуда» а точнее с баз Грузинской микробиол. лаборатории США...
    ОтветитьНравится
  • Алан Гибизов  5 сентября, 13:44
    Последнее время радует меня генетика. Очень многообещающие успехи у нее. Не смотря на то, что я «болею» за решения более технические, лишь с применением биологических элементов (ну, типа как в «Сеть нанотех») — но и чисто биологические методы меня вполне обрадуют.
    ОтветитьНравится
  • Артём Разинов  5 сентября, 16:25
    Очень скоро генетика выйдет на первый план.
    ОтветитьНравится
  • Антон Захарук  5 сентября, 14:08
    Homo Hackiens
    ОтветитьНравится
  • Алан Гибизов  5 сентября, 14:28
    >Homo Hackiens

    Да, а что делать? Не оставаться же в колыбели?

    ОтветитьНравится
  • Николай Белойван  5 сентября, 17:05
    Ничего, в будущем всё упростится... когда человек станет эдаким полумашинным организмом с ДНК изменённым настолько, что не сможет болеть чем-либо...
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  5 сентября, 17:09
    -- Идея прекрасна и готова к реализации — опять нужны инвесторы .. Готов за год представить первый препарат ..
    ОтветитьНравится
  • Александр Кузнецов  5 сентября, 17:20
    Так это же будет настоящее биологическое оружие, причем избирательное.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Макаров  5 сентября, 17:55
    Совершенно верно. Нам остался всего один шаг до того, чтобы человек в обществе стал схож компьютером в интернете: постоянная опасность подхватить искусственно созданный вирус, и сопутствующая ему регулярная вакцинация свежими антивирусами (разумеется, не бесплатными).
    Чуточку паранойи, впрочем, имеющей широкое историческое обоснование: найдите кому выгодно в дальнейшем продавать вакцины и получите источники средств для разработки «окончательного лекарства от всех болезней».
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  7 сентября, 07:14
    -- Не понял о чём вы, это просто знания обретают реальные очертания технологий, а убивают и каменные топоры..
    ОтветитьНравится
  • Константин Селезнев  5 сентября, 18:07
    Самая интересная новость за последние 2 недели! =) Еще одно задание для распределенных вычислений, найти специфические профили микроРНК.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  7 сентября, 07:17
    -- Всё не так просто в генетике, там нет — Да — Нет.. Там меняется интенсивность -экспрессия микроРНК , пептидов ..
    ОтветитьНравится
  • Владимир Дегтярёв  5 сентября, 21:24
    Технология отличная, но какой у неё потенциал! Можно пустить во благо, а можно.... можно натравить на причинение вреда определённому генотипу людей например... вариантов тьма :)
    ОтветитьНравится
  • Егор Лукоянычев  5 сентября, 23:25
    А может тогда хирургам в инквизиторов пойти, или фармацевтам яды готовить? Вопросы этики...
    ОтветитьНравится
  • Егор Лукоянычев  5 сентября, 23:29
    Только сегодня разговаривал с профессором онкологом по специальности — на микроРНК большие надежды (жать пока только для богатых людей). Но самое главное, это предупреждение заболеваний и здоровый образ жизни, которые снижают риск развития злокачественных новообразований в разы!!!
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  7 сентября, 07:26
    -- И где вы тут нашли грамотных генетиков — в России их нет..
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  7 сентября, 07:28
    -- Вы не совсем правы насчёт здорового образа жизни.. Геном фенотипа (ваш к примеру) — имеет разную склонность к появлению онкопатологий.. от белого (очень защищённого) до красного — степень близка к 100% -то есть уже есть или всякий момент может появиться..
    ОтветитьНравится
  • Ольга Добрая  6 сентября, 13:20
    мне кажется надо найти причину почему ДНК клетки вообще изменяется... Что является причиной? Ведь как известно, многие народы живут веками и не знают что такое рак.
    ОтветитьНравится
  • Александр Привалов  7 сентября, 05:44
    Ольга Фокина: Ведь как известно, многие народы живут веками и не знают что такое рак.

    У них просто нет средств диагностики.

    Совсем недавно в России основной причиной смерти значилось: «помер от воспаления нутра».

    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  7 сентября, 07:31
    -- Такие народы и имеют среднюю продолжительность лет 40 .. Изменение генома -фундамент развития . Во время вашей жизни геном меняется существенно, с различной скоростью в разных регионах организма и органах.. Очень существенные изменеия обнаружены в нейронах ..
    ОтветитьНравится
  • Ольга Добрая  7 сентября, 11:22
    Вот лишь бы что сказать, да? Я говорю про то, что у них в силу каких то генетических особенностей нет рака, и не может быть в принципе. Продолжительность их жизни не причем и уж тем более невозможность установления диагноза.
    ОтветитьНравится
  • Алексей Зухарь  6 сентября, 21:40
    днк с возрастом рассыпается, теряется из днк код по борьбе с раковыми клетками, которые возникают в организме ежеминутно, предрасположенность к заболеванию обусловленно местонахождением этой связки кислот в цепочке, у меня есть знакомый профессор ему 87, его отец умер в 114. Борьба с раком и старением цементирование днк. Сейчас тесть в 71 умирает я шоке, не пил не курил
    ОтветитьНравится
  • Ольга Добрая  7 сентября, 10:55
    у меня бабушка умера в 45 от инсульта, а дед в 40, зато другая бабушка до сих пор жива — ей 98.
    ОтветитьНравится
  • Алексей Зухарь  12 сентября, 21:36
    У ОДНОЙ ИЗ БАБУШЕК УСТОЙТИВОСТЬ К РАСПАДУ РИБОНУКЛИНОВЫХ КИСЛОТ
    ОтветитьНравится
  • Екатерина Сухарева  7 сентября, 19:20
    Прочитала все комментарии, в конце интересная дискуссия получилась.
    У онкологов есть такое выражение « если у вас нет рака, значит вы просто до него не дожили». Ольга, если можно напишите конкретней, что за народы такие, у которых нет рака. Т.к. я таких не знаю.
    Теорий лечения рака много, есть препараты и методики которые уже начали применять испытывать на людях. Медицина, а в том числе и генетика не стоит на месте, но тем не менее мы до сих пор убиваем раковые и здоровые клетки лучевой или химиотерапией. Дай бог, чтобы нашли лечения рака, но не думаю, что это будет в ближайшее время применятся в общих массах. А, по поводу данного метода. Рада, что есть наработки у генетиков, но как препарат поведет себя в человеческом организме, какие отдаленные последствия и результаты неизвестно. И до этого к сожалению далековато.
    ОтветитьНравится
  • Антон Брандт  22 марта, 19:13
    ...белок Wnt3a объединял два процесса — деления и дифференцировки. Это согласуется с более ранними наблюдениями, показавшими, что недостаток Wnt3a замедляет рост стволовых клеток, после чего они начинают специализироваться. Не исключено, что этот механизм имеет отношение и к онкологическим болезням: возможно, раковые клетки начинают активно делиться во всех направлениях из-за того, что у них «залипает» этот самый Wnt3a-сигнал.

    источник science.compulenta.ru/742016/

    ОтветитьНравится