Микророботов отправят на борьбу с раком, микроботы против рака

«Правмир» много пишет о борьбе с онкологией и победе над болезнью, о помощи близким и памяти об ушедших. Сегодня, во Всемирный день борьбы против рака, предлагаем вам вспомнить несколько лучших историй.

Микророботов отправят на борьбу с раком, Микроботы против рака

Раньше мы обсуждали рак определенного органа, а сейчас мы обсуждаем рак с определенным генетическим отпечатком, как в случае с обычной дактилоскопией. Не важно где рак, важно какой у него «палец» генетический. Это не означает, что мы через 10-15 лет все это вылечим, но мы совершенно точно будем лечить на другом уровне. Читать далее…

Онкогематолог Сатья Ядав: Опухоли перестанут быть приговором

Микророботов отправят на борьбу с раком, Микроботы против рака

В будущем, используя генетические технологии, благодаря методу клеточной терапии CAR T мы сможем научить собственные клетки пациентов уничтожать злокачественные клетки и излечивать организм от рака. Трансплантации костного мозга уйдут в небытие вместе со всеми проблемами по поиску донора, регистрами костного мозга и  реакциями «трансплантат против хозяина». Читать далее…

Екатерина Чистякова: До последней капли крови

Микророботов отправят на борьбу с раком, Микроботы против рака

Нам остается только искать тех докторов, которые чего-то хотят, которые стремятся к развитию, и надеяться, что и остальным просто придется в какой-то момент подтянуться до этой планки. А если врач действует только по принципу «отрезал — увезите — следующий», что с этим сделаешь? Читать далее…

Катюша Ремизова. О раке, смирении и прощении

Микророботов отправят на борьбу с раком, Микроботы против рака

Здоровый человек может во многом рассчитывать на себя, может держать себя в руках, может создать себе какой-то определенный имидж, может делать добрые дела, ни с кем особенно не ссориться. Можно долго создавать такую видимость. А вот когда заболеваешь, вся эта «самость» резко рушится. Читать далее…

Легенда русского рака

Микророботов отправят на борьбу с раком, Микроботы против рака

Папа быстрее пришел в себя. Маме помогла брошюрка из больницы, что-то вроде «Лимфомы для чайников». После нее она стала реже плакать и даже без сожаления смеялась над моими шутками. Все понимали, что я могу и не вылечиться. Я тоже это понимал, но даже в этом случае не хотел, чтобы меня жалели. Читать далее…

«Я победила хондросаркому и жду третьего ребенка»

Микророботов отправят на борьбу с раком, Микроботы против рака

Я не знала, как мне спастись от безумной боли. Она обострялась ночью. Я даже пыталась спать в ванной: найти удобную позу для сна было просто невозможно. А потом на ровном месте сломала ногу. И тут врачи, наконец-то, увидели рак. От момента первых симптомов до диагноза прошло несколько месяцев. Читать далее…

Олеся и лейкоз: «Я должна была сама вынести себе приговор»

Микророботов отправят на борьбу с раком, Микроботы против рака

Для всех моих близких и друзей диагноз был шоком. Это – тяжелая информация и та информация, которую надо говорить лично. Как только я попала в больницу, я попыталась сама сообщить всем близким и друзьям. Сообщить старалась так, чтобы они поняли – я способна с этой информацией справиться, и жизнь не заканчивается! Читать далее…

Катерина Гордеева: Российская история о раке и людях

Микророботов отправят на борьбу с раком, Микроботы против рака

Человек – и большой, и маленький – должен понимать цикличность жизни, ее этапы, понимать, что никому еще не удавалось избежать смерти, но она же и есть – часть жизни. И от этого тоже никуда не денешься. А боимся мы совсем других вещей: боли, страха, унижения, незнания, бесправия в беспомощности. Читать далее…

Вы услышали страшный диагноз. Что дальше?

Микророботов отправят на борьбу с раком, Микроботы против рака

И наверняка, наверняка, после первого шока у вас обнаружатся свои методы борьбы с собой — а борьба с раком — это именно борьба с самим собой! Поделитесь тогда ими, хорошо? И самое, на мой взгляд, важное — не в наших силах знать наш жизненный срок, но в наших силах провести это время так, чтобы окружающие еще и позавидовали бы. Читать далее…

Когда врач произносит «У вас рак», ты чувствуешь, как летишь в бетонный колодец

Микророботов отправят на борьбу с раком, Микроботы против рака

Да, у тебя появилась дополнительная проблема, она серьезная, она требует твоих жизненных ресурсов — материальных, нематериальных, духовно-психологического состояния. Но не нужно откладывать все до тех пор, пока ты выздоровеешь. Живи сейчас, в пределах своих возможностей, насколько позволяет твое самочувствие. Читать далее…

Страшнее рака

Главный пособник запущенной, уже почти неизлечимой  онкологии — онкофобное общество. То, которое предпочитает бояться и не знать, быть инертным и парализованным собственными страхами. Читать далее…

Оливер Сакс: У меня совсем не осталось времени на неважное

Это не равнодушие, а отдаление – у меня по-прежнему болит сердце за ситуацию на Ближнем Востоке, за изменение климата, растущее неравенство между людьми, но все это больше меня не касается, эти события принадлежат будущему. Я наполняюсь радостью, когда встречаю одаренных молодых людей, – даже того, кто диагностировал у меня метастазы. Я знаю, что будущее в хороших руках. Читать далее…

Источник: https://www.pravmir.ru/luchshie-istorii-o-borbe-s-rakom/

Учёные создали биоразлагаемых микророботов для борьбы с раком

Микророботов отправят на борьбу с раком, Микроботы против рака Фото из открытых источников

Учёные из Южной Кореи создали микроробота, способного доставлять лекарства против рака непосредственно в поражённый участок тела. После выполнения своей задачи такой робот безвредно растворяется в человеческом организме. Об основных итогах данного исследования сообщил научный портал Phys.org.

Робот несёт  на себе лекарственные препараты и магнитные наночастицы, которые служат ему своеобразным «двигателем» в процессе нахождения нужных точек организма для намеченного лечения. Наночастицы управляются за счёт внешнего воздействия высокой частотой переменного магнитного поля. Это воздействие само по себе позитивно дополняет эффект от лучевой, радио- или химиотерапии.

магнитные наночастицы начинают генерировать тепло и повышать температуру окружающей среды в целевой области. Точное высвобождение лекарств контролируется интенсивностью и временем воздействия магнитного поля.

В конструкции робота южнокорейские учёные применили биоразлагаемые полимеры, которые после процедуры полностью растворяются в организме.

По итогам доклинического тестирования исследователи смогли подтвердить эффективность своего метода в борьбе со злокачественными опухолями.

Микророботов отправят на борьбу с раком, Микроботы против рака

Интернет и СМИ

Главное за сутки

В МИД РФ ответили на предложение НАТО вернуть Крым Украине Официальный представитель Министерства иностранных дел Российской Федерации Мария Захарова прокомментировала требование вернуть Крым Украине и назвала его лишенным смысла. Захарова поделилась ми с корреспондентами издания Ura.ru «Это обыкновенное сотрясание воздуха.… В России вступили в силу новые ГОСТы на хлеб С первого ноября 2019-го года в Российской Федерации вступили в силу новые государственные стандарты на хлебобулочные изделия из пшеничной и ржаной муки. О введении новых ГОСТов на хлеб сообщает информагентство…

Определить шизофрению стало возможно по волосам Японские ученые установили, что в волосах человека можно обнаружить биомаркер, который указывает на наличие шизофрении. Связано это с характерным для данного заболевания высоким содержанием сероводорода. Уже более 30 лет назад… Ученые узнали, что скрывается внутри древней мумии кошки Исследователи из Франции смогли выяснить, что скрывается внутри мумии кошки, изготовленной в Древнем Египте. Для этого, как сообщает информационное агентство РИА Новости, ученым даже не потребовалось производить вскрытие мумии. Древний…

Опрос

Все станет гораздо лучше — 24.2%

Будем жить немного лучше — 19.8%

Ничего не изменится — 18.3%

Ситуация в стране ухудшится — 27.1%

Я из другой страны — 0.9%

Источник: https://planet-today.ru/novosti/nauka/item/111627-uchjonye-sozdali-biorazlagaemykh-mikrorobotov-dlya-borby-s-rakom

Нанороботы, борющиеся с раком, запрограммированы на поиск и уничтожение опухолей | Новости науки

  • В крупном исследовании в области наномедицины ученые Аризонского государственного университета (ASU) в сотрудничестве с исследователями из Национального центра нанонауки и технологии (NCNST) Академии наук Китая успешно запрограммировали нанороботы для сокращения опухолей путем отсечения их от притока крови.
  • «Мы разработали первую полностью автономную роботизированную систему ДНК для очень точного воздействия лекарств и целенаправленной терапии рака», — сказали Хао Янь, директор Центра молекулярного дизайна и биомиметики Института биотехнологии ASU Bioesign, и профессор Милтон Глик из Школе молекулярной медицины наук.
  • «Кроме того, эта технология является стратегией, которая может быть использована для борьбы со многими видами рака, поскольку все кровеносные сосуды, питающие опухоли, по существу одинаковы», — сказал Хао Янь.
  • Успешная демонстрация технологии, первое в своем роде исследование у млекопитающих с использованием моделей рака молочной железы, меланомы, яичников и легких, была опубликована в журнале Nature Biotechnology.
  • Найти и уничтожить

Хао Янь является экспертом в области ДНК-оригами, которая в последние два десятилетия существенно продвинулась в построения все более сложных структур наномасштаба, в тысячу раз меньшем, чем ширина человеческого волоса. Технология дает надежду на революцию в медицине.

  1. И такая революция может случиться в один прекрасный день — может быть даже немного быстрее, чем ожидалось.
  2. Наномедицина — это новая отрасль медицины, которая стремится сочетать обещание нанотехнологий открывать совершенно новые возможности для лечения, такие как наночастицы размером с молекулы, чтобы диагностировать и лечить сложные заболевания, особенно рак.
  3. До сих пор проблема продвижения наномедицины была затруднена, потому что ученые хотели разработать, построить и тщательно контролировать нанороботы, чтобы активно искать и уничтожать раковые опухоли, не нанося вреда никаким здоровым клеткам в организме.
  4. Международная команда исследователей преодолела эту проблему, используя, казалось бы, простую стратегию  — очень избирательно искать и изолировать опухоли.

Эта работа была начата около 5 лет назад. Исследователи NCNST сначала захотели отключить кровоснабжение опухоли, вызвав коагуляцию крови с использованием ДНК-наноносителей. Опыт профессора Хао Яна помог модернизировать подход, чтобы сделать полностью программируемую роботизированную систему, которая способна выполнять свою миссию полностью самостоятельно.

  • «Наши нанороботы могут быть запрограммированы на транспортировку молекулярных полезных нагрузок и вызывают локальные закупорки кровеносных сосудов в конкретном месте, что может привести к гибели ткани и уменьшить опухоль», — сказал Баокуан Дин, профессор NCNST, расположенный в Пекине.
  • Чтобы выполнить свое исследование, ученые воспользовались известной моделью опухоли мышей, когда человеческие раковые клетки вводят в мышь, чтобы вызвать агрессивный рост опухоли.
  • Как только опухоль выросла, нанороботы были развернуты в организме, чтобы прийти на помощь.

Каждый наноробот выполнен из плоского, прямоугольного листа ДНК-оригами, размером 90 на 60 нанометров. К поверхности прикрепляется ключевой кровянистый фермент, называемый тромбином.

Тромбин может блокировать кровоток в опухоли путем свертывания крови в сосудах, которые питают рост опухоли, вызывая у опухоли своего рода  мини-сердечный приступ и приводя к гибели опухолевой ткани.

В среднем четыре молекулы тромбина были прикреплены к плоским каркасам ДНК. Затем плоский лист сворачивали, как лист бумаги, чтобы сделать полую трубку, похожую на цилиндр.

После чего, такие трубки-роботы вводили в мышь, а затем они путешествовали по всему кровотоку, перемещаясь к опухолям.

Ключ к программированию наноробота, который атакует только раковую клетку, включает специальную полезную нагрузку на поверхности, называемую аптамером ДНК. Аптамер ДНК может специфически нацеливаться на белок, называемый нуклеолин (ядрышковый белок), который производится в больших количествах только на поверхности эндотелиальных клеток опухоли и не находится на поверхности здоровых клеток.

Микророботов отправят на борьбу с раком, Микроботы против ракаАптамер ДНК, выделен зеленым цветом. Изображение: Jason Drees, Arizona State University

  1. Закрепляясь на поверхности кровеносного сосуда, наноробот действует, как пресловутый троянский конь, чтобы доставить свой груз к опухоли, обнажая фермент под названием тромбин, который является ключом к свертыванию крови.
  2. Далее нанороботы работают оперативно, собравшись в большом количестве, чтобы быстро окружить опухоль через несколько часов после инъекции.
  3. Безопасный и надежный 
  4. В первую очередь, команда показала, что нанороботы были безопасными и эффективными в деле сокращении опухолей.
  5. «Наноробот оказался безопасным и иммунологически инертным для использования у нормальных мышей, а также у бамских миниатюрных свиней, не обнаруживших заметных изменений в нормальной коагуляции крови или морфологии клеток», — сказал Юлиан Чжао, также профессор NCNST и ведущий научный сотрудник международной команды.
  6. Самое главное, не было доказательств распространения нанороботов в мозг, где это могло вызвать нежелательные побочные эффекты, такие как инсульт.
  7. «Нанороботы решительно безопасны в нормальных тканях мышей и крупных животных», — сказал Гуанджун Ни, еще один профессор NCNST и ключевой член совместной команды ученых.

Лечение блокировало кровоснабжение опухоли и вызывало повреждение опухолевой ткани в течение 24 часов, не влияя на здоровые ткани. После нападения на опухоль большинство нанороботов были очищены и выведены из организма через 24 часа.

Через два дня наблюдались признаки прогрессирующего тромбоза, а через 3 дня наблюдались тромбы во всех опухолевых сосудах.

Ключ состоит в том, чтобы вызвать тромбин только тогда, когда он находится внутри кровеносных сосудов опухоли. Кроме того, в модели мышиной меланомы 3 из 8 мышей, получавших терапию нанороботами, показали полную регрессию опухолей. Среднее время выживания более чем удвоилось, от 20,5 до 45 дней.

Ученые также пробовали свою систему в тесте на первичную модель рака легкого у мышей, которая имитирует клинический курс пациентов с раком легких. Они показали усадку опухолевых тканей после двухнедельного лечения.

Нанороботы могут многое

«Наноробот ДНК для доставки тромбина представляет собой значительный прогресс в применении ДНК-нанотехнологий для лечения рака», — говорит Хао Янь. «В модели мышиной меланомы наноробот не только затрагивал первичную опухоль, но и предотвращал образование метастазов, демонстрируя перспективный терапевтический потенциал».

Хао Янь и его сотрудники в настоящее время активно проводят клинические испытания для дальнейшего развития этой технологии.

«Я думаю, что мы стали гораздо ближе к реальным практическим медицинским применениям нанотехнологии», — говорит Хао Янь.

«Комбинации различных рационально разработанных нанороботов, несущих разные агенты, могут помочь достичь конечной цели в лечении рака: искоренение твердых опухолей и васкуляризированных метастазов.

Кроме того, нынешняя стратегия может быть разработана как платформа доставки лекарств для лечения других заболеваний».

Больше информации: A DNA nanorobot functions as a cancer therapeutic in response to a molecular trigger in vivo, Nature Biotechnology (2018). nature.com/articles/doi:10.1038/nbt.4071 

Источник: https://ab-news.ru/2018/02/12/nanoroboty-boryushhiesya-s-rakom-zaprogrammirovany-na-poisk-i-unichtozhenie-opuxolej/

Раковые клетки запрограммировали на борьбу с опухолями

Микророботов отправят на борьбу с раком, Микроботы против рака

Биологи из Гарварда провели два опыта, использовав в качестве «орудия» борьбы с раковыми клетками белок-убийцу S-TRAIL. Этот элемент оказывает наименьшее влияние на здоровые клетки организма и способен спровоцировать программируемую гибель клетки.

В первом случае ученые использовали клетки агрессивной опухоли мозга, устойчивые к действию S-TRAIL. Однако после модификации на редакторе генов CRISPR клетки начали сами генерировать белок-убийцу и бороться с подобными себе элементами. Полученные клетки ввели мышам с первичными опухолями

Второй эксперимент проводился на грызунах с опухолями, возникшими повторно. Ученые извлекли клетки из опухоли, запрограммировали их производить S-TRAIL, а затем ввели обратно. Оба эксперимента признаны удачными.

Халид Шах

профессор Гарвардской медицинской школы

«Наше исследование говорит о высоком потенциале опухолевых клеток в качестве терапевтического средства по борьбе с раком. Новый метод можно использовать даже в том случае, когда доставка лекарств в опухоль затруднена».

Ранее ученые из университета Суонси предложили лечить рак наночастицами из чайных листьев. При смешивании экстракта чайного листа с сульфатом кадмия (CdSO4) и сульфидом натрия (Na2S), исследователи получили квантовые точки, которые используются для борьбы со злокачественными опухолями

  • В России разрабатывают уникальный прибор, определяющий рак легких по выдоху Российские ученые разрабатывают новый метод ранней диагностики рака легких по ряду органических соединений в воздухе, который выдыхает пациент. Уникальный прибор на основе масс-спектрометрии… Читать далее… →
  • Активный компонент перца чили замедлил развитие рака легких у мышей Капсаицин (активный компонент перца чили) замедлил развитие рака легких. Как показали исследователи, он подавляет рост клеток аденокарциномы легких трех человеческих клеточных линий, а… Читать далее… →
  • Иммунотерапия — главный прорыв в лечении рака Молекулярный биолог Анна Кудрявцева — о том, как не заболеть и на что можно надеяться сегодня с онкодиагнозом. Какие новые методики помогают побороть… Читать далее… →
  • Ученые объявили о создании лекарства, полностью уничтожающего рак Считается, что каждая шестая смерть в мире возникает от рака — это вторая по смертоносности болезнь после сердечно-сосудистых заболеваний. Ученые со всех уголков… Читать далее… →
  • Российские ученые создали программу, распознающую рак за 20 секунд Систему под названием Doctor AIzimov (AI — Artificial Intelligence, то есть, искусственный интеллект) разработали ученые Политехнического университета совместно с врачами из онкоцентра в… Читать далее… →
  • Сила света: российские ученые создали новый метод лечения рака Российские ученые разработали инновационную терапевтическую систему для борьбы с онкологическими заболеваниями. Им удалось соединить молекулу-фотосенсибилизатор, которая под действием света убивает раковые клетки, с… Читать далее… →
  • Российские онкологи разработали новаторский метод диагностики рака Онкологические заболевания – сложнейший вызов не только для российского, но и для мирового здравоохранения. О важности общенациональной борьбы против рака в марте говорил… Читать далее… →
  • Генетики раскрыли причины зарождения многих видов рака «С одной стороны, хромосомный «хаос», возникающий в результате появления дефектов в системе починки ДНК, вызывает неподдельный ужас. С другой, открытие его корней подарило… Читать далее… →
  • Самый смертоносный убийца рака имеется в каждой нашей клетке Наш организм имеет функцию защиты от самых разных жизнеугрожающих состояний. Однако в ряде случаев наших резервов недостаточно. Например при борьбе с онкологией. При… Читать далее… →
  • Разработан препарат, навсегда останавливающий распространение рака Исследователи представили новый тип противоракого препарата, который навсегда погружает злокачественные клетки в «сон» и не вызывает побочных эффектов. Лекарство уже продемонстрировало эффект на… Читать далее… →
  • Раковые клетки запрограммировали на борьбу с опухолями Биологи из Гарварда провели два опыта, использовав в качестве «орудия» борьбы с раковыми клетками белок-убийцу S-TRAIL. Этот элемент оказывает наименьшее влияние на здоровые… Читать далее… →
  • «ПЭТ-Технолоджи» запустила производство нового препарата для диагностики рака простаты «ПЭТ-Технолоджи» начала производить уникальный препарат для диагностики рака простаты — 68-галлий-ПСМА, который позволяет точно выявить рецидивы заболевания на самом раннем сроке. Производство организовано… Читать далее… →
  • Простая капуста против непростого рака Ученые из Института Фрэнсиса Крика в Лондоне пришли к заключению о том, что вещества, содержащиеся в обычной капусте, защищают человека от появления у… Читать далее… →
  • Каннабис против рака: стимуляция иммунитета Медицинская конопля достаточно часто показана онкологическим пациентам при проведении химиотерапии, как паллиативная помощь. Она устраняет тошноту и приступы рвоты, обезболивает, повышает аппетит. Не… Читать далее… →
  • Разработана технология ранней диагностики рака с помощью проволоки Новая технология работает с циркулирующими опухолевыми клетками (ЦОК), которые отделяются от первоначально возникшей в организме опухоли и попадают в кровоток. Они способствуют появлению… Читать далее… →

Источник: https://aktei.ru/rakovyie-kletki-zaprogrammirovali-na-borbu-s-opuholyami/

Водоросли против рака. Как научить микророботов лечить болезнь | Технологии

Во-первых, микро/нанороботы должны иметь некую емкость, в который они могут переносить лекарство. Это может быть наночастица, микрокапсула или же химическая метка, закрепленная на устройстве.

Роботу также нужен механизм, способный переносить его через кровоток или живую ткань. Необходима и навигация.

Без управляемого движения и навигации — это не «бот», а пассивный носитель, идущий вместе с потоком кровообращения.

Для решения этой проблемы ученые разработали достаточно много роботов на основе наночастиц полимеров и металлов, которые потенциально можно использовать в живых организмах для биовизуализации, диагностики и транспортировки лекарственных средств по организму.

В этих устройствах для движения маленьких устройств в организме использовались химические реакции, толкающие бота вперед, акустическое течение (левитация), подобие хвоста сперматозоидов (довольно эффективный биологический двигательный механизм, как отмечают ученые).

Спиральное движение в принципе «очень эффективная форма движения» для крошечных организмов, которая позволяет им экономить энергию при наличии поперечных сил внутри жидкости.

Водоросли для борьбы с раком

Теперь команда исследователей из Китайского университета в Гонконге, Эдинбургского университета и Манчестерского университета придумала новый способ доставки лекарств — они превратили водоросль Спирулина платенсис (Spirulina platensis), активно используемую как кормовая добавка, в новый тип биосовместимых микророботов. Соответствующая научная статья опубликована в журнале Science Robotics.

Под микроскопом эти водоросли выглядят как знакомые нам с детства разноцветные «шагающие» пружинки, только растянутые. Их внешний вид обусловлен тем, что водоросли перемещаются в воде с относительно постоянным движением подобно штопору. Теперь Spirulina platensis не только вдохновила дизайн микроботов, но и сама выступила как один из них с несколькими модификациями.

Исследователи покрыли волокна этой водоросли магнетитом и получили спиральные микрочастицы, способные передвигаться под действием магнитного поля даже в вязких жидкостях (в качестве самой вязкой среды использовалось арахисовое масло).

Для генерации поля ученые использовали экспериментальную трехосевую установку с катушками Гельмгольца. Интересно, что в ходе экспериментов для клеток соединительной ткани частицы оказались нетоксичны.

При этом в культурах клеток рака шейки матки и печени инкубация с микрочастицами запустила в клетках программу их «самоубийства». Токсичными для раковых клеток, как считают специалисты, оказались биологически активные компоненты водоросли.

Вероятно, речь идет пигменте фикоцианин, составляющем до 20% сухого веса водорослей.

Ключевым моментом, по мнению ученых, является «биосовместимость (микророботов) по доступной стоимости», то есть безвредность управляемых устройств для организма.

Полная деградация таких устройств происходит в течение часов или дней, в зависимости от толщины магнитного покрытия.

В будущем авторы работы намерены усовершенствовать «биогибридную» систему с тем, чтобы она могла использоваться для целевой доставки лекарств.

Как отметил в беседе с Forbes основатель и генеральный директор UNIM Алексей Ремез, вопрос таргетирования химиотерапии крайне актуален.

«Возможность ударить не по всему организму, а лишь по тканям опухоли, приводит не только к повышению эффективности лечения онкологического заболевания, но и к уменьшению побочных эффектов, которые в онкологии являются крайне существенными.

До сих пор, в качестве таргетного элемента использовались в основном антитела, на которые «закреплялась» либо молекула яда (как в случае с фармпрепаратами), либо изотоп (радиофармпрепараты в таргетной лучевой терапии).

Использование «водорослей» в качестве средства доставки или уничтожения специфичной ткани может быть перспективно», — отметил эксперт.

Источник: https://www.forbes.ru/tehnologii/353625-vodorosli-protiv-raka-kak-nauchit-mikrorobotov-lechit-bolezn

Бактерии против рака • Библиотека

Как ни удивительно, но идея лечить рак с помощью бактерий возникла очень давно, ещё 200 лет назад. Первые систематические исследования противоракового эффекта бактерий выполнил американский хирург-онколог Вильям Коли в 1890-х годах.

Заметив, что перенесённая бактериальная инфекция улучшает состояние онкобольных, он начал специально вводить пациентам бактерии стрептококков. Бактерии были живые, и, хотя в борьбе с раком удалось достичь прогресса, больные умирали из-за самих микробов.

Тогда Коли стал убивать микроорганизмы нагревом перед тем, как вводить больным, и добился значительных успехов: многие из его пациентов, которые находились на последних стадиях заболевания, выздоравливали и жили ещё много лет.

Причём эффект был как в том случае, когда бактерии вводили прямиком в опухоль, так и тогда, когда их вводили просто в кровь.

Бактерии, живые или мёртвые, неизбежно привлекают внимание иммунной системы. Но, как известно, иммунитет «охотится» не только за инфекциями, отслеживать злокачественные клетки также его задача. Очевидно, в случае противораковой «вакцины» Вильяма Коли иммунная система, раззадоренная микробами, уничтожала заодно и опухоль.

Со временем о бактериальном методе подзабыли — на первый план вышли радио- и химиотерапия, да и хирурги научились удалять опухоли более тщательно. Но в конце XX века о работах Коли вспомнили снова, и оказалось, что эффективность его «вакцины» почти такая же, как у многих современных противораковых схем лечения.

Исследования возобновились.

Не всякие бактерии оказались пригодны для лечения рака. Когда больным вводили внутривенно ослабленных сальмонелл, те не оказывали почти никакого влияния на опухоль. Но когда в качестве бактериального десанта использовали почвенных бактерий Clostridium novyi, появилась надежда на успех.

Клостридии — анаэробы, то есть предпочитают жить там, где кислорода нет или же очень мало. Именно это заставляет их искать в организме опухоль: ведь в раковой опухоли уровень кислорода очень низкий.

(А низкий он из-за того, что опухоли приходится обходиться без кровеносных сосудов, хотя на каком-то этапе развития они всё-таки в неё прорастают.)

Живые клостридии убивают опухоль, вероятно, с помощью своих ферментов, а потом используют остатки раковых клеток как источник питательных веществ. Кроме того, они активируют иммунную систему, которая вместе с бактериальными клетками начинает уничтожать и раковые.

В экспериментах исследователей из Университета Джонса Хопкинса (США) бактерии перед введением ослабляли нагреванием, и благодаря тому, что бактерии были живыми, они сохраняли способность действовать на раковые клетки своими ферментами.

В результате из шестнадцати подопытных собак с опухолью у пяти она остановилась в росте, у шести уменьшилась или вовсе исчезла.

Бактерии, как известно, весьма терпимо относятся к вмешательству в свой геном: их можно снабдить одним, двумя, а то и несколькими генами из какого-нибудь другого организма, и бактериальная клетка не только выживет, но и даст возможность новым генам работать внутри себя.

Сейчас генетическая модификация бактерий стала рутинной процедурой: например, диабетики уже не один десяток лет используют инсулин, синтезируемый кишечной палочкой с человеческого гена. Очевидно, что в случае противораковых бактерий исследователям не могла не прийти в голову мысль как-то их усилить.

Некоторое время назад сотрудники Маастрихтского (Нидерланды) и Ноттингемского (Великобритания) университетов модифицировали бактерию Clostridium sporogenes, снабдив её ферментом, активирующим противоопухолевый препарат, который надо было вводить следом за бактерией.

Анаэробные клостридии, скопившись в опухоли, выделяли фермент, превращавший молекулу — предшественника лекарства — в само лекарство. По сути, это форма химиотерапии, которую удалось ограничить только самой опухолью: за её пределами препарат остаётся неактивным (поскольку там нет бактерий) и не вредит здоровым тканям.

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего вместе с коллегами из Массачусетского технологического института (США) пошли ещё дальше.

В последней статье в Nature они описывают Salmonella enterica, модифицированных тремя разными способами: одна разновидность синтезировала токсин под названием гемолизин Е, проделывающий дыры в мембранах раковых клеток; другая — специальный белок, активирующий иммунную систему; наконец, третья разновидность сальмонелл производила особую молекулу, запускающую в раковых клетках программу самоуничтожения. Синтез всех трёх видов «оружия» включался сигнальной молекулой, которую опять же создавали сами бактерии. Сигнальная молекула, кроме того, могла выходить из бактериальных клеток наружу и передавать сигналы другим бактериям — таким образом можно было добиться синхронизированной работы всей колонии. Но когда химического сигнала становилось слишком много, он запускал ещё и синтез вирусного белка (ген которого опять же загодя вносили в сальмонелл), и этот белок разрушал бактерии. Все накопленные противораковые вещества оказывались во внешней среде, а на месте большой колонии бактериальных клеток оставалась лишь горстка выживших, которые, впрочем, вскоре создавали всю колонию заново. Периодическое убийство бактерий требовалось не только для того, чтобы высвободить из них лекарственные молекулы — если микробам дать разрастись выше определённого уровня, они станут вредить уже здоровым клеткам как сами, так и с помощью тех противораковых веществ, которые они насинтезировали.

Все три вида модифицированных сальмонелл хорошо сработали на культуре клеток рака шейки матки, но, когда настал этап экспериментов с животными, оказалось, что бактерии дают лучший эффект, если использовать их с обычным химиотерапевтическим средством — 5-фтороурацилом, который подавляет деление раковых клеток. Мыши с опухолью толстого кишечника и метастазами в печени жили дольше, когда получали противораковые бактерии вместе с 5-фтороурацилом, чем если бы им вводили отдельно либо бактерии, либо лекарство. Авторы работы подчёркивают, что полностью опухоль не исчезала, но это говорит лишь о том, что не все возможности такого подхода реализованы до конца: микробов можно снабдить более сильнодействующим оружием, и если учесть, что сальмонелл подвергли достаточно простым модификациям, то методу определённо есть куда расти.

Правда, здесь снова возникает вопрос об адресной доставке.

Поскольку вышеописанные эксперименты ставили с кишечными и печёночными опухолями, то бактериальный препарат можно было давать животным перорально, то есть через рот: модифицированные микробы без дополнительных усилий со стороны экспериментаторов накапливались в кишечнике и в печени.

Но если мы захотим направить бактерии в какой-нибудь другой орган, то придётся либо внедрять их с помощью прямой инъекции, либо придумать, как заставить микробов самих прийти туда, куда надо.

Об одном решении мы уже говорили: взять анаэробных бактерий, которые могут жить и работать только в условиях пониженной концентрации кислорода, а как раз такие условия им предоставит опухоль. Возможно, специфичность микробов можно усилить, снабдив их некоей молекулярной антенной, которая приведёт их к опухоли.

Есть и другой вариант — довериться иммунитету; именно так поступили исследователи из Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна (США). В статье, которая вышла в журнале PNAS в 2013 году, они рассказали о радиоактивных бактериях Listeria monocytogenes, которых направили бороться против рака поджелудочной железы.

Орудием борьбы служили изотопы рения, закреплённые на поверхности бактериальных клеток. Сами листерии достаточно опасны, но, оказавшись в теле больного животного, они накапливались только в опухоли.

Дело в том, что в зоне злокачественных опухолей иммунная система обычно работает плохо, и потому бактерии, которые перед введением в организм ещё и специально ослабляют, обосноваться могут только там — за пределами опухоли их истребит иммунитет.

В случае с листериями так и вышло: радиотерапия оказалась адресной, и число метастазов у животных удалось уменьшить на 90% (напомним, что рак поджелудочной железы считается одним из самых агрессивных из-за необычайно высокой склонности к метастазированию).

С другой стороны, против первичной опухоли, которая, собственно, и рассылает метастазы, радиобактерии оказались почему-то бессильны. Как заставить бактерии обнаруживать абсолютно все очаги болезни? Это ещё одна проблема разрабатываемых микробных способов противораковой терапии, которую, будем надеяться, удастся в скором времени решить.

Напоследок заметим, что не только бактерии можно использовать в качестве биологического оружия против рака.

Так, сотрудники кафедры микробиологии и вирусологии Российского университета дружбы народов под руководством профессора Михаила Далина исследуют антионкогенные свойства трипаносом — одноклеточных организмов, которые паразитируют как на животных, так и на людях, вызывая сонную болезнь, болезнь Шагаса и др.

Ранее было показано, что Trypanosoma cruzi уменьшает вероятность развития колоректального рака у крыс и мышей.

Среди прочих противораковые свойства трипаносом наблюдали исследователи из Университета Колимы (Мексика), которые вместе с коллегами из РУДН стали соавторами статьи в Bulletin of Experimental Biology and Medicine, опубликованной в 2015 году и посвящённой влиянию трипаносом на лимфатическую опухоль.

Опыты ставили с мышами, страдающими от одной из разновидностей Т-клеточной лимфомы (то есть когда опухоль возникает в лимфатической ткани из клеток-предшественников Т-лимфоцитов). Оказалось, что если таким животным вводить обломки клеток трипаносом, то опухоль не только остановится в росте, но и начнёт уменьшаться в размерах. Такой же эффект случается и при контакте живых трипаносом с раковыми клетками, однако вводить разрушенных одноклеточных паразитов видится всё-таки более безопасным.

В другой статье, опубликованной в 2014 году в журнале «Цитология», говорится не о бактериях и не о простейших, а о грибе Trichoderma asperellum из семейства Гипокрейных. Правда, в этом случае мышам с опухолью вводили не сами грибы, а культуральную жидкость, в которую грибы во время роста выделяли какие-то свои вещества.

Резеда Тухбатова и её коллеги из Казанского государственного университета пишут, что под действием культуральной жидкости опухоль разрушается; действующим веществом предположительно является L-лизин-α-оксидаза, которая известна своими противоопухолевыми свойствами и которую грибы рода Trichoderma активно синтезируют.

Необходимо добавить, что исследователи работали с меланомой, которая тоже считается одной из самых агрессивных разновидностей рака, активно рассылающей метастазы в другие органы и ткани.

Сейчас появляется всё больше сообщений о том, что те или иные вещества, содержащиеся в грибах, способны убивать злокачественные клетки; и возможно, именно грибы помогут нам пусть не избавиться от рака полностью, но хотя бы сделать эту болезнь менее опасной.

Источник: https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/433241/Bakterii_protiv_raka

Водоросли против рака. Как научить микророботов лечить болезнь

Обнаружение и уничтожение больных клеток при сохранении окружающей их здоровой ткани является серьезной проблемой в разработке лекарств. Как отмечает доктор биофизики Фиона Макмиллан в статье для американского Forbes, было бы неплохо, если бы специалистам удалось научить маленьких роботов делать эту работу за них.

Безусловно, такой робот должен быть крошечным, но сегодня это уже не фантастика, а растущая область исследований.

Так, недавно специалисты в области наноинженерии из Калифорнийского университета отмечали в статье, опубликованной в журнале Science Robotics, что «последние достижения в области проектирования, изготовления и эксплуатации микро/нанороботов значительно повысили их возможности, функциональность и универсальность».

Однако есть важное «но»: при таких небольших размерах этих устройств в них не остается места для традиционных микросхем или аккумуляторов. У таких роботов также заметно меньше рабочих частей, что обусловлено сложностями в их проектировании.

Во-первых, микро/нанороботы должны иметь некую емкость, в который они могут переносить лекарство. Это может быть наночастица, микрокапсула или же химическая метка, закрепленная на устройстве.

Роботу также нужен механизм, способный переносить его через кровоток или живую ткань. Необходима и навигация.

Без управляемого движения и навигации — это не «бот», а пассивный носитель, идущий вместе с потоком кровообращения.

Для решения этой проблемы ученые разработали достаточно много роботов на основе наночастиц полимеров и металлов, которые потенциально можно использовать в живых организмах для биовизуализации, диагностики и транспортировки лекарственных средств по организму.

В этих устройствах для движения маленьких устройств в организме использовались химические реакции, толкающие бота вперед, акустическое течение (левитация), подобие хвоста сперматозоидов (довольно эффективный биологический двигательный механизм, как отмечают ученые).

Спиральное движение в принципе «очень эффективная форма движения» для крошечных организмов, которая позволяет им экономить энергию при наличии поперечных сил внутри жидкости.

Водоросли для борьбы с раком

Теперь команда исследователей из Китайского университета в Гонконге, Эдинбургского университета и Манчестерского университета придумала новый способ доставки лекарств — они превратили водоросль Спирулина платенсис (Spirulina platensis), активно используемую как кормовая добавка, в новый тип биосовместимых микророботов. Соответствующая научная статья опубликована в журнале Science Robotics.

Под микроскопом эти водоросли выглядят как знакомые нам с детства разноцветные «шагающие» пружинки, только растянутые. Их внешний вид обусловлен тем, что водоросли перемещаются в воде с относительно постоянным движением подобно штопору. Теперь Spirulina platensis не только вдохновила дизайн микроботов, но и сама выступила как один из них с несколькими модификациями.

Исследователи покрыли волокна этой водоросли магнетитом и получили спиральные микрочастицы, способные передвигаться под действием магнитного поля даже в вязких жидкостях (в качестве самой вязкой среды использовалось арахисовое масло).

Для генерации поля ученые использовали экспериментальную трехосевую установку с катушками Гельмгольца. Интересно, что в ходе экспериментов для клеток соединительной ткани частицы оказались нетоксичны.

При этом в культурах клеток рака шейки матки и печени инкубация с микрочастицами запустила в клетках программу их «самоубийства». Токсичными для раковых клеток, как считают специалисты, оказались биологически активные компоненты водоросли.

Вероятно, речь идет пигменте фикоцианин, составляющем до 20% сухого веса водорослей.

Ключевым моментом, по мнению ученых, является «биосовместимость (микророботов) по доступной стоимости», то есть безвредность управляемых устройств для организма.

Полная деградация таких устройств происходит в течение часов или дней, в зависимости от толщины магнитного покрытия.

В будущем авторы работы намерены усовершенствовать «биогибридную» систему с тем, чтобы она могла использоваться для целевой доставки лекарств.

Как отметил в беседе с Forbes основатель и генеральный директор UNIM Алексей Ремез, вопрос таргетирования химиотерапии крайне актуален.

«Возможность ударить не по всему организму, а лишь по тканям опухоли, приводит не только к повышению эффективности лечения онкологического заболевания, но и к уменьшению побочных эффектов, которые в онкологии являются крайне существенными.

До сих пор, в качестве таргетного элемента использовались в основном антитела, на которые «закреплялась» либо молекула яда (как в случае с фармпрепаратами), либо изотоп (радиофармпрепараты в таргетной лучевой терапии).

Использование «водорослей» в качестве средства доставки или уничтожения специфичной ткани может быть перспективно», — отметил эксперт.

Источник: https://doctor.rambler.ru/news/38558806-vodorosli-protiv-raka-kak-nauchit-mikrorobotov-lechit-bolezn/

Макробиотика и рак

Японский ученый Джордж Озава (1893-1966) считается отцом макробиотики. Озава разработал жизненную философию, в которой питание играет первостепенную роль. Его философия включает знания традиционной китайской медицины, восточной философии и западной медицины. Она базируется на принципе равновесия инь и ян, двух противоположных сил, образующих единое, на котором стоит Вселенная.

Термин «макробиотика» определяет искусство долголетия и здоровой жизни, показывает путь достижения физического, эмоционального и психического равновесия.

Человеческие существа являются частью окружения. То, что мы едим, изменяет нашу кровь, тело и мысли. Макробиотика устанавливает рекомендации для питания в зависимости от географических и климатических условий, в которых живет индивид, его физических данных и строения.

  • Есть исследования, утверждающие, что макробиотическое питание способствует предупреждению и лечению рака и хронических заболеваний.
  • Питание инь и ян
  • В макробиотике питание классифицируется как инь и ян, соответственно природе.

Ян – концентрация энергии, стремление к динамизму, позитиву, активности. Ян символизирует тепло и идентифицируется с красно-желтым цветом.

Инь – отсутствие энергии, стремление к инерции, пассивности и негативу. Символизирут холод и пассивность. Идентифицируется с сине-зеленым цветом.

ВАЖНО! Готовя продукты, мы можем придать им больше энергии инь или ян, в зависимости от температуры обработки. Чем больше тепла и времени приготовления, тем больше продукт становится ян.

Продукты ян содержат больше натрия, имеют солоноватый вкус, не сладкие и не острые, более щелочные, чем инь, в которых присутствует больше калия, они более кислые, горькие, сладкие и ароматные. Существуют нейтральные продукты, сочетающие обе энергии в правильном равновесии.

  1. Продукты, тяготеющие к ян: яйца, птица, рыба, овощи и приготовленные корнеплоды.
  2. Нейтральные продукты: зерновые, бобовые и приготовленные овощи.
  3. Продукты, тяготеющие к инь: сырые овощи и фрукты, соки, сахар, алкоголь и наркотики.
  4. Основы макробиотической кухни

? Потребление цельных, экологически чистых, местных и сезонных продуктов.

? Потребление цельных зерновых (50%), бобовых и семян (10-20%), овощей (20-30%) и животного белка (515%).

? Диета с низким содержанием жиров и высоким содержанием клетчатки.

? Потребление морских водорослей.

? Умеренное потребление жидкости, чтобы не утомлять почки.

? Ограниченное потребление рафинированных продуктов, сахара, белого хлеба, промышленных кондитерских изделий и напитков, алкоголя.

? Пища должна быть хорошо пережевана (до ста раз каждый кусочек), то есть обильно смочена слюной для лучшего усвоения.

? Потребление приготовленных продуктов.

? Фрукты не употребляются сырыми и не служат десертом.

? Поиски эмоционального и психического равновесия. Позитивный настрой на лечение эмоционального расстройства.

НЕДОСТАТКИ

? Ограничение потребления сырых продуктов, поскольку они якобы плохо усваиваются.

? Малое потребление фруктов (5%).

? Неограниченое употребление зерновых. Одним из самых коронных блюд является сейтан, представляющий собой глютен (клейковина) пшеницы, вредный для организма. Сейтан называют мясом вегетарианца. Я считаю, что если мы вегетарианцы, зачем искать заменитель мяса? Мы не едим мяса не только потому, что жалеем животных, мы считаем, что мясо вредно для нашего организма.

? Многое готовится в скороварке. Мы отмечали, что продукты при температуре выше 100°С могут выделять токсины.

? Многие употребляемые приправы японского происхождения, и их нелегко найти на нашем рынке (мисо, соевый соус, дайкон, умебоши, умесу, саке, мирин, кузу и т.д.).

Это противоречит критерию макробиотики о местных продуктах. Ведь предполагается, что организм подготовлен лишь для усвоения продуктов, выращенных в местах, где мы родились.

Кроме того, после ядерной трагедии на Фукусиме японские продукты представляют некоторую опасность.

ВАЖНО! В любом случае такая философия жизни – поиски физической и эмоциональной гармонии – исключительно привлекательна. Это непременно поможет в борьбе против рака.

В своей книге рецептов я адаптирую принципы макробиотической философии, но не могу сказать, что согласна абсолютно со всем, я выбираю то, что мне ближе.

Следующая глава

Источник: https://biography.wikireading.ru/209610

Генные технологии помогут бороться с раком

Резидент «Сколково» — компания «Генная хирургия» провела доклинические испытания оригинальной отечественной разработки — противоракового препарата «АнтионкоРАН-М».

Два гена — «убийца» ДНК раковой клетки и иммуностимулятор — заключены в полимерную оболочку, которая играет роль средства доставки лекарства.

Эксперты считают, что будущее онкологии — за подобными средствами: у них нет такого количества вредных побочных эффектов, как у химио- и радиотерапии.

В мировой практике онкопрепарат считается эффективным, если он тормозит рост опухоли у подопытных животных на 50% и на 25% сокращает метастазы. Доклинические испытания российского лекарства дали результат около 80% по обоим показателям.

— Препарат сочетает в себе генную и иммунную терапию, — рассказала «Известиям» руководитель проекта Ирина Алексеенко. — Он состоит из двух генов: один убивает раковую клетку, другой стимулирует иммунную систему на борьбу организма с опухолью. Их доставка в опухоль возложена на специальную полимерную систему.

Именно способ доставки — одно из главных преимуществ российской разработки. Во всем мире в этой области экспериментируют главным образом с вирусными системами. Последние отличаются опасностью осложнений. Они способны вызвать у организма непредсказуемый иммунный ответ на запущенный в него вирус.

Другое важное преимущество отечественного препарата — сочетание двух генов в одном конструкте. Российские ученые сумели это сделать первыми в мире. Разработчикам из США и Западной Европы пока не удалось добиться такого совмещения.

Пока, по словам Ирины Алексеенко, ученые сосредоточены на опухолях головы и шеи (рак носоглотки, горла и др.). Но со временем метод будет распространен и на другие виды онкологических заболеваний.

— Метод, предложенный российскими учеными, — это не «догоняющий» проект, а оригинальная самостоятельная разработка. У нее могут быть серьезные коммерческие перспективы, — считает гендиректор российского филиала американской фармацевтической компании Selecta Biosciences Дмитрий Овчинников.

Многие специалисты в области противоопухолевой терапии считают, что будущее — именно за комплексными генными средствами. Пока, по словам Дмитрия Овчинникова, ни одна из подобных разработок в мире еще не зарегистрирована и не получила широкого применения. Но в экспериментальных моделях они чрезвычайно хороши.

Руководитель центра персонализированной онкологии OncoTarget Первого московского государственного медицинского университета имени Сеченова Марина Секачева надеется на скорую возможность применить отечественный препарат на практике.

— Большие успехи современной онкологии, к сожалению, пока не охватывают 100% злокачественных новообразований, — рассказала «Известиям» Марина Секачева. — Опухоли головы и шеи сложны для лечения, их отличает агрессивный характер роста, высокая степень инвалидизации пациентов.

Возможности хирургического лечения ограничиваются спецификой зоны, в которой развивается опухоль. Поэтому появление каждого нового средства, тем более отечественного, будет встречено онкологами с большим энтузиазмом.

Все мы будем ждать завершения клинических испытаний, учитывая оптимистичные первые доклинические результаты.

По оценкам российских разработчиков, курс лечения отечественным препаратом обойдется не дороже $3–4 тыс. против $80–100 тыс. у иностранных.

Источник: https://iz.ru/743253/dmitrii-liudmirskii/gennye-tekhnologii-pomogut-borotsia-s-rakom

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *