Достатньо однієї дози: вчені виявили у жаб бактерію, яка може знищувати рак

 

Андрій Колотовкін

Вчені з Японії виявили бактерію в кишечнику японських деревних жаб, яка здатна знищувати пухлини після одноразового введення. У науковій роботі йдеться, що бактерія Ewingella americana продемонструвала надзвичайно потужну здатність знищувати пухлинні клітини та перевершила стандартні методи лікування.

Як повідомляє видання New Atlas, про відкриття повідомили дослідники японського інституту передових наук і технологій, які вивчали мікробіом амфібій та рептилій. Автори зазначили: "Ewingella americana продемонструвала надзвичайно потужну цитотоксичну активність із селективною здатністю до націлювання на пухлини, що є характерною для факультативних анаеробних бактерій".

Рідкісні пухлини у природі

Дослідники звернули увагу на амфібій і рептилій через те, що у диких умовах у цих тварин пухлини трапляються вкрай рідко. Якщо новоутворення і з’являються, то зазвичай це пов’язано із забрудненням довкілля або лабораторними умовами. При цьому такі тварини живуть довше, ніж можна було б очікувати з огляду на їхній розмір, і витримують значні клітинні навантаження під час метаморфоз чи регенерації.

Науковці припустили, що частина природного захисту від раку може бути пов’язана не лише з клітинами організму, а й із бактеріями, які живуть у кишечнику. Для перевірки цієї гіпотези команда ізолювала 45 штамів бактерій від японських деревних жаб, тритонів та ящірок. Після багатоетапного відбору залишилися дев’ять мікроорганізмів з протипухлинними властивостями, серед яких Ewingella americana показала найсильніший ефект.

Подробиці механізму

У ході експериментів бактерію одноразово вводили внутрішньовенно мишам із колоректальним раком. У всіх піддослідних тварин пухлини повністю зникли. Згодом мишей повторно піддавали впливу ракових клітин, але нові пухлини не розвивалися, що вказує на формування тривалої імунної пам’яті.

Вчені встановили, що бактерія діє за подвійним механізмом. Вона активно накопичується в умовах низького вмісту кисню, характерних для пухлин, і за 24 години збільшує свою чисельність у тисячі разів. Водночас бактерія виділяє токсини безпосередньо всередині пухлини та активує імунну відповідь організму.

Не шкодить здоровим тканинам

Дослідники встановили, що Ewingella americana вибірково накопичується лише у пухлинному середовищі та не пошкоджує здорові органи. За словами науковців, це пов’язано з особливостями самих пухлин – нестачею кисню, підвищеною проникністю судин і локальним пригніченням імунітету.

У публікації зазначено, що після введення бактерія швидко зникала з кровотоку і ставала невиявною вже через 24 години. Запальні реакції були короткочасними і повністю зникали протягом 72 годин. Протягом двох місяців спостережень у мишей не зафіксували ознак ураження органів або хронічної токсичності.

Безпека та контроль

Окремо дослідники наголосили на безпеці такого підходу. Бактерія виявилася чутливою до антибіотиків, що дозволяє швидко втрутитися у разі небажаних ефектів. У звіті зазначено, що штам має мінімальну патогенність і вигідно відрізняється від генетично модифікованих бактерій, які також тестують у протипухлинній терапії.

Автори дослідження підкреслили, що результати поки що отримані лише на тваринних моделях. Хоча пухлини мишей і людей мають багато спільних молекулярних маркерів, між імунними системами існують суттєві відмінності. Однак вчені вважають цей напрям перспективним для подальших розробок.

Наступні кроки

Надалі команда планує перевірити ефективність бактерії при інших видах раку, зокрема раку молочної залози, підшлункової залози та меланомі. Також дослідники мають намір уточнити оптимальні дози і способи введення та оцінити можливість поєднання бактеріальної терапії з імунотерапією та хіміотерапією.

У висновках автори наголосили, що відкриття підтверджує великий терапевтичний потенціал мікробіому нижчих хребетних. На їхню думку, це може стати основою для створення нового класу протиракових препаратів.

https://tinyurl.com/53d674m6

Іхтіозавр юрського періоду: відкриття збережених м’яких тканин змінює науку

 

У приголомшливо добре збереженій шкірі викопного іхтіозавра стеноптеригія (Stenopterygius) виявлено велику кількість первинних м'яких тканин і білків.¹ Однак ця скам'янілість зі сланцевих кар'єрів Хольцмаден-Посідона в Німеччині була знайдена в шарах Юрського періоду віком 180 мільйонів років (Ma).

Дослідники стверджують, що це найбільш глибоке дослідження скам'янілості, що містить м'які тканини, яке коли-небудь проводилося. У зразку все ще збереглися залишки оригінальної шкіри ( у цього виду вона, вочевидь, була без луски, проте існує принаймні ще один тип іхтіозавра, який виглядає гладкошкірим, але, вочевидь, має мікроскопічні лусочки).²

Група дослідників навіть змогла розрізнити різні клітинні шари в шкірі та підшкірній клітковині, включаючи шар скам'янілого підшкірного жиру, який містив первинні хімічні сполуки. Цей шар підшкірного жиру розпалив подальші дебати про те, чи були іхтіозаври теплокровними, чи холоднокровними.

При уважному вивченні демінералізованої м'якої шкіри були виявлені пігментні клітини - меланофори, які містили біологічний пігмент еумеланін. Вивчаючи концентрацію цих клітин, дослідники змогли виявити, що стеноптеригіус мав контрастне забарвлення, тобто був темним зверху і світлим знизу. Це «контрзатінення» можна порівняти з освітленням згори, яке робить верхню частину світлішою, а нижню - більш темною. Таким чином, це забезпечувало своєрідне маскування, а також, ймовірно, захищало від ультрафіолету, коли іхтіозаври перебували близько або на поверхні (іхтіозаври повинні були час від часу підніматися, щоб вдихнути повітря). Таке забарвлення також допомагало тваринам регулювати температуру тіла (темні ділянки поглинали більше сонячного світла).

Дослідники змогли розпізнати печінку, в якій після демінералізації та обробки був виявлений первинний еластичний органічний матеріал. Аналіз також зафіксував залишки таких білків, як тропоміозин, гемоглобін, α-кератин, еластин, актин і колаген.

Керівник дослідження, доктор Йохан Ліндгрен, визнав: «М'які тканини, такі як шкіра, досі вважалися настільки лабільними (такими, що легко руйнуються), що єдиним способом їхнього виживання є повне заміщення мінералами. Однак, як виявляється, коли ці мінерали видаляються, частина первинної органіки залишається».³ Він сказав, що для того, щоб ці первісні біологічні речовини збереглися в мінералах, які їх оточували, “вони мали бути надзвичайно швидко поховані [sic] в породах”.⁴

У прес-релізі Лундського університету (Швеція), де працює Ліндгрен, підсумовують результати роботи: «Серед іншого, дослідження показує, що м'які частини скам'яніли настільки швидко, що збереглися як первісні клітини, так і їхній внутрішній вміст. ... вони також показують, як мало ми знаємо про процес скам'яніння і про те, що насправді може зберегтися у скам'янілостях».⁵

Доктор Мері Швейцер, відома своїми дослідженнями м'яких тканин динозаврів, також була частиною команди. Це відкриття поповнило постійно зростаючий список знайдених первинних м'яких тканин у скам'янілостях, вік яких, як стверджується, становить десятки і сотні мільйонів років. Але разом зі зростанням списку зростає і суперечка в еволюційному світі щодо точного механізму надзвичайно швидкого і глибокого поховання, необхідного для скам'яніння цих тварин, а також щодо того, як первісний органічний матеріал може зберігатися так довго.

Біблія чітко описує Всесвітній потоп Ноя, що стався близько 4 500 років тому. Масивна ерозія та відкладення багатих на мінерали осадових порід забезпечили сприятливі умови для швидкого поховання та скам'яніння зразків. А наявність первісного біоматеріалу робить біблійні часові рамки набагато більш достовірними, ніж «мільйони років» еволюції.

Автор: Філіп Робінсон (Philip Robinson)

Джерело: Creation Ministries International

Посилання:

1. Lindgren, J. and 22 others, Soft-tissue evidence for homeothermy and crypsis in a Jurassic ichthyosaur, Nature 564(7736): 359–365, 05 Dec 2018.

2. Bardet, N., & Fernandez, M., A new ichthyosaur from the upper Jurassic lithographic limestones of Bavaria, Journal of Paleontology 74(2):502–511, 2000. Примітка редактора: це речення було виправлено в лютому 2021 року; в оригіналі йшлося про «багато інших» типів з лускою. Читач люб'язно вказав на помилку, і було додано додаткове посилання на іншого іхтіозавра з мікроскопічною лускою.

3. Rincon, P., Fossil preserves ‘sea monster’ blubber and skin; bbc.co.uk, 5 Dec 2018.

4. Phorn, B., Remarkable fossil of 180-million-year-old ‘sea monster’ preserved its Jurassic-era blubber and skin; abcnews.go.com, 6 Dec 2018.

5. Lund University, Remarkably preserved fossil sea reptile reveals skin that is still soft; lunduniversity.lu.se, 6 Dec 2018.

Рідке чи тверде ядро. Вчені з'ясували, що розташовано всередині Місяця

 

Фото: NASA | Рідке чи тверде ядро. Вчені з'ясували, що розташовано всередині Місяця.

Нове дослідження може покласти край давнім суперечкам учених про те, яким є ядро Місяця — твердим чи розплавленим.

Учені довгий час намагаються знайти точну відповідь на питання про те, чим є ядро Місяця. Хоча було проведено чимало досліджень на цю тему, все ж таки це питання залишається відкритим. Автори нового дослідження вважають, що їхні результати можуть покласти край давнім суперечкам про те, чи є ядро Місяця твердим чи рідким. Справа в тому, що вчені знайшли, як вони вважають, точну відповідь, пише ScienceAlert.

Зараз планетологи, щоб отримати уявлення про внутрішню структуру тих чи інших об'єктів у Сонячній системі, використовують сейсмічні хвилі. Коли ці звукові хвилі, які створюють землетруси, відбиваються від різних внутрішніх частин планети чи супутника, це дає можливість зрозуміти, що розташоване в надрах небесного тіла та який склад мають ці внутрішні структури.

Ґрунтуючись на даних, зібраних ще в межах місії "Аполлон", учені дійшли висновку, що ядро Місяця має зовнішню рідку розплавлену оболонку. Але що всередині? Рідке чи тверде внутрішнє ядро? Попередні дані повністю узгоджуються і з тим, і з іншим варіантом.

Згідно з дослідженням, опублікованим у журналі Nature, група французьких учених вирішила розібратися з цим питанням і з'ясувати, яким же є саме внутрішнє ядро Місяця. Для цього вони зібрали безліч даних, зібраних за десятиліття різними космічними апаратами. Після цього вчені створили моделювання з різними видами ядра Місяця, щоб знайти найкращу відповідність наявним даним.

У результаті вчені з'ясували, що ядро Місяця дуже схоже на ядро Землі. Воно дійсно має зовнішню розплавлену рідку оболонку, але всередині розташоване не розплавлене, а тверде внутрішнє ядро. Учені вважають, що зовнішнє ядро має діаметр приблизно 720 км, а внутрішнє ядро — приблизно 516 км. Для порівняння, діаметр Місяця становить майже 3,5 тисячі кілометрів.

Учені з'ясували, що ядро Місяця дуже схоже на ядро Землі

Фото: NASA

Також, як свідчить дослідження, внутрішнє ядро Місяця, що є твердою кулею, має майже таку ж щільність, як і залізо. Вчені оцінили щільність внутрішнього ядра супутника Землі приблизно в 7822 кг на кубічний метр.

Найцікавіше, що ще 12 років тому група вчених із NASA вже припустила, що внутрішнє ядро Місяця є твердим, має щільність приблизно 8 тисяч кг на кубічний метр, а його діаметр становить приблизно 480 км.

Автори нового дослідження вказують на те, що вони не тільки підтвердили попереднє припущення, але й дали точніші оцінки основним характеристикам ядра Місяця. Це відкриття також є важливим і для кращого розуміння еволюції нашого супутника.

Понад 4 млрд років тому, незабаром після появи, наш супутник мав сильне магнітне поле, як і Земля. Але приблизно 3,2 млрд років тому це магнітне поле почало зменшувати свою потужність і пізніше зникло. Те, з чого складається місячне ядро, має важливе значення для розуміння того, як і чому зникло магнітне поле Місяця, кажуть учені.

Тепер залишилося лише підтвердити результати нового дослідження на місці. З огляду на те, що NASA відправить перших у 21 столітті астронавтів на Місяць уже через 2 роки, вчені зможуть отримати новий набір сейсмічних даних, враховуючи значний прорив у розвитку технологій. Але вчені вважають, що, швидше за все, їхні результати дуже близькі до істини.

https://cutt.ly/d6hFRYr

Два-три кілограми власних бактерій керують поведінкою та здоров’ям людини

Ілюстрація Ольги Матвієнко

Ми й мікроби нашого тіла: «Хто в домі хазяїн ?» , або «Кишечник – другий мозок людини»

До появи наукової можливості розшифрувати генетичний код клітини кишечник залишався свого роду «білою плямою на мапі людського тіла». Науковці знали, що в кишечнику людини живуть і розмножуються мікроорганізми, допомагаючи перетравлювати їжу, виробляти вітаміни, але повного їх переліку встановити не могли. Причина була проста: більшість мікроорганізмів не можуть жити поза людським тілом. Таким чином, ні розгледіти їх під мікроскопом, ні відтворити їхні колонії штучно науковці не могли. Все змінилося за останнє десятиріччя. 
Консорціум американських вчених з 80-ти дослідницьких інститутів у 2007 році розпочав вивчення мікрофлори людського тіла шляхом розшифрування генетичного коду кожного мікроба. Вартість цього проекту «Мікробіом людини» становила 173 мільйони доларів, і він ще триває.
Однак уже встановлені результати повністю змінили погляд на біологію людини і мають революційний характер. Що ж нового було відкрито?

Сенсація перша: у людині 2-3 кг бактерій

Доведено, що в організмі людини знаходиться більш ніж 10тисяч видів різних мікробів. На одну клітину людського тіла припадає десять мікроорганізмів. У тілі однієї людини живе сотня трильйонів бактерій! Мікроорганізми становлять від 1-го до 3-х відсотків маси тіла людини. Тобто людина вагою 90 кілограмів має в собі 3 кілограми бактерій!
Ці розрахунки становлять першу сенсацію.

Сенсація друга: ми – на 99% мікроби

Другим принциповим відкриттям був результат і аналіз математичного підрахунку генів. З’ясувалось, що в генетичному коді людини міститься 22 тисячі генів, а гени бактерій становлять вісім мільйонів. Тобто на один ген людини приходиться сотня генів мікробів! При цьому мікробні гени є важливим доповненням до людських генів, бо активно «працюють» у нашому організмі, забезпечуючи синтез необхідних ферментів і речовин. І умовно генетично ми на 99% – мікроби, а наші гени – лише 1%! Саме відтоді науковці змінили назву «мікрофлора» на більш глибоке поняття «мікробіом» і запропонували людське тіло розглядати як «понадорганізм» або «надорганізм».

Сенсація третя: бактерії керують людиною

Третя сенсація – науковий факт, що всі ці бактерії не є «тихими пасажирами» людського тіла. Вони здатні активно впливати на свого «хазяїна» і навіть… керувати його поведінкою! У процесі своєї життєдіяльності мікроорганізми виділяють речовини, подібні до тих, що регулюють активність клітин головного мозку, так званих нейромедіаторів. Ці речовини всмоктуються через кишечник у кров, потім із током крові потрапляють у головний мозок, стимулюють клітини головного мозку і, таким чином, змінюють наші відчуття, бажання, емоції. 

Чому важко постувати 40 днів?

Наприклад, ви щодня їсте м’ясо і от вирішили постувати. 
У вас у кишечнику живе велика кількість бактерій, які харчуються саме м’ясом, це їх субстрат. Якщо ви будете постувати 40 днів, то вони загинуть без своєї їжі «з голоду», і у вашому тілі зменшиться кількість цих гнилісних бактерій або може і зовсім їх не буде. Але гнилісні бактерії не хочуть цього і виділяють біологічні речовини, які, потрапляючи до вас у мозок, змушують вас думати, що ви не наїлися без м’яса, що вам його дуже хочеться  тощо. 
Саме тому багато людей не може витримувати постів. 
Аналогічний приклад може бути наведений і з солодкими і борошняними виробами – нестерпним бажанням їх з’їсти керує цукорлітична мікрофлора. Учені встановили цей факт впливу бактерій на емоції й поведінку людей. Після цього з’явились сенсаційні заяви, що «кишечник – другий мозок людини». 
Сьогодні розлади мікрофлори, так звані дисбактеріози, розглядаються як одна із причин поганого настрою, депресії, розумового розвитку дитини і навіть таких захворювань, як аутизм і нейродегенерація. 
Коли ви прочитаєте вищевикладене, у вас, можливо, виникне запитання: «Все це цікаво, але до чого тут людське здоров’я?»
Відповідаємо: людина для мікроорганізмів є середовищем проживання, мов ліс для тварин, озеро для риб. Кожен із нас разом зі своїми власними бактеріями створює унікальну екосистему. Від правильної роботи цієї «екологічної системи людського тіла» і залежить головним чином «фундамент» її здоров’я. Хоча роль мікроорганізмів у цьому продовжує вивчатись, але вже доведено, що вони в широкому розумінні не вороги нам. 

Здорова, постійна, збалансована мікрофлора нашого тіла – запорука правильного засвоєння ним харчових речовин і основа нашого імунітету. Немає здорової мікрофлори – людина часто хворіє застудними захворюваннями, у неї виникають розлади обміну речовин, аутоімунні хвороби і рак. Тепер подумайте над відповіддю на запитання: «Хто в домі хазяїн?»

Який сенс в усіх економічних і технічних досягненнях людства, коли вінець творіння – людина не розуміє таких простих основ щодо свого здоров’я?

Автори рубрики «Школа здорового життя» лікарі-терапевти 

професор, доктор медичних наук Потяженко М.М.,

кандидат медичних наук Невойт Г.В.

Результат аналізу ДНК майже сотні єгипетських мумій виявився сюрпризом для учених

Німецькі вчені з інституту Макса Панка і Університету Тюбінгена частково відновили геном 90 єгипетських мумій, віком від 3500 до 1500 років. Проаналізували його.

І прийшли до висновку: стародавні єгиптяни не були африканцями. Одні були турками, інші — вихідцями з південної Європи і з місць, де зараз знаходяться Ізраїль, Йорданія, Сирія, Ліван і Грузія, пише ban.net.ua.

Трохи раніше аналогічні дослідження провели біологи з генеалогічного центру iGENEA, розташованого в Цюріху. Вони аналізували генетичний матеріал, витягнутий всього з однієї мумії. Але зате самого фараона Тутанхамона. Його ДНК добули з кісткової тканини — саме з лівого плеча і лівої ноги.

Фахівці iGENEA порівняли геном хлопчика-фараона і сучасних європейців. І виявили: багато хто з них — родичі Тутанхамона. В середньому половина європейських чоловіків — «Тутанхамони». А в деяких країнах їх частка доходить до 60-70 відсотків — як, наприклад, у Великобританії, в Іспанії і у Франції.

ДНК порівнювали з так званими гаплогрупами — характерним наборам фрагментів ДНК, які передаються з покоління, зберігаючись майже в незмінному вигляді. Родичів фараона «видала» загальна гаплогруппа під назвою R1b1a2.

Вчені підкреслюють: тутанхамонівська R1b1a2, поширена серед європейських чоловіків, досить рідко зустрічається у сучасних єгиптян. Частка її носіїв у них не перевищує одного відсотка.

Генетичні дослідження швейцарців і німців ще раз підтвердили: сучасні єгиптяни, в загальній своїй масі, це не деградовані нащадки фараонів. Просто вони не мають з ним — своїми давніми правителями — майже нічого спільного.

Самі ж фараони — не місцеві.

— Вважаю, що загальний предок єгипетських царів і європейців жив на Кавказі приблизно 9500 років тому, — повідомив Шольц. — Близько 7 тисяч років тому його прямі нащадки розселилися по Європі. A хтось дістався до Єгипту і вибився в фараони.

Виходить, однак, що, починаючи з пра-пра-дідів, предки Тутанхамона, та й він сам були особами кавказької національності.

ДО РЕЧІ

Йоганнес Краузе (Johannes Krause), палеогенетик з університету Тюбінгена повідомив в журналі Nature Communications, що геном трьох мумій з 151, з якими працювали німецькі дослідники, вдалося відновити повністю. Їх ДНК добре збереглася. Дожила до наших днів, як висловився вчений. Збереглася, незважаючи на спекотний єгипетський клімат, високу вологість в місцях поховання та хімічні речовини, використані для бальзамування.

Відновлення генома обіцяє — нехай у віддаленій перспективі — відновлення і його власника. Шляхом клонування. Що цілком влаштує древніх єгиптян, які розраховували коли-небудь повстати з мертвих. Заради цього вони і ставали муміями. Немов би передбачали, що останки тіла й костей знадобляться.

джерело

У чому секрет протиракової стійкості клітин слона?

Слони мають клітин в 100 разів більше ніж людина, але хворіють на рак значно менше. Вивчення слонів дає змогу вченим навчитися боротися з раком у людей.

Слони, єдині ссавці, які дуже рідко хворіють на рак. За статистикою тільки 4,8% слонів померли від раку в той час, як відсоток людей, які помирають від раку становить від 11% до 25% випадків в популяції – повідомляє Los Angeles Times.

Низький рівень раку серед слонів є особливо інтригуючим, тому що, за інших рівних умов, слони мають більше хворіти на рак ніж люди. Такі припущення виникають через те, що слони мають приблизно в 100 разів більше клітин ніж люди, а живуть близько 70 років. Таким чином клітини слона мають багато шансів, щоб мутувати (змінитися) і стати злоякісними протягом їх життя.

Вчені десятиліттями шукають відповідь на цей феномен: чому слони та інші великі ссавці не хворіють на рак так часто, як малі ссавців. Ця загадка отримала назву - парадокс Пето.

Нове дослідження розкрило секрет протиракової стійкості клітин слона.

Вчені з інституту раку Хантсмена університету Юти, США (Huntsman Cancer Institute) встановили, що африканські слони мають 20 копій гена під назвою TP53. Цей ген відповідальний за синтез білка, який пригнічує ракові клітини. Люди, з іншого боку, мають тільки одну копію TP53. Люди успадковують по одній алелі гену TP53 від кожного зі своїх батьків, і обидва з них повинні бути функціональним, щоб боротися з раком. Дослідження показує, що якщо один з алелів є не функціональним то рак рано чи пізно виникне.

Результати дослідження навели вчених на думку про те, що додаткові копії гену TP53 є достатніми, щоб запобігти виникнення ракових захворювань у слонів. Для людей це означає, що потрібно розробити механізми посиленого захисту людського гену TP53 для зменшення захворюваності людей на рак. Одним із варіантів цього може бути розробка лікарського засобу, який імітує дію гену TP53.