Врач основал банк грудного молока после трагедии, помогая кормить более 4000 новорожденных

Малярийный комар, в частности Anopheles stephensi, продемонстрировал способность сопротивляться инсектицидам — явление, которое сохраняется даже спустя десятилетия использования таких химических веществ, как диэдранин.

В 1950-х годах диэдранин применялся на внутренних стенах жилых домов для борьбы с малярией. Однако быстро стало очевидно, что эта стратегия потерпела неудачу, поскольку Anopheles stephensi выработали генетическую мутацию, которая обеспечила им иммунитет к яду. Это классический пример естественного отбора, при котором мутировавшие комары имели более высокую вероятность выжить, размножиться и передать свои устойчивые гены, что превратило токсичность яда в научную проблему.

Несмотря на то, что устойчивость сохраняется, даже замедляя комаров, ученых заинтересовало сохранение этих мутаций. Новое исследование предполагает, что процесс спаривания может быть причиной этого. Гипотеза основана на том факте, что самцы находят своих партнеров по слабому звуку, издаваемому взмахами крыльев самок, а мутация, по-видимому, повышает чувствительность комаров Anopheles к этому звуку, облегчая поиск в шумной городской среде.

Исследователи воспроизвели звуки, имитирующие частоты полета самок (от 300 до 550 герц) в лаборатории. Самцы, несущие мутацию, продемонстрировали значительно более высокую вероятность полететь к динамику и приземлиться на него.

Чтобы выйти за рамки простого обнаружения, исследование смоделировало реальную среду спаривания. Двадцать пять самцов поместили в клетки с двадцатью пятью самками на 48 часов, подвергая их воздействию двух сценариев: инкубатор с постоянным гулом 70 децибел или среда с белым шумом 93 децибел, имитирующая большой город. Самцы, устойчивые к диэдранину, показали схожие результаты в обеих средах, достигнув около 40% успеха в спаривании. В отличие от них, самцы без мутации показали худшие результаты в более шумном инкубаторе, снизившись до 33%.

Затем ученые протестировали теорию в полевых условиях в семи городских районах Банги, столицы Центральноафриканской Республики, и в четырех прилегающих деревнях. Они обнаружили, что самки без мутации с меньшей вероятностью спаривались в городских районах по сравнению с сельскими.

Лорен Катор, биолог из Имперского колледжа Лондона, не участвовавшая в исследовании, подчеркивает, что данные сложны для интерпретации, поскольку городские среды имеют множество различий по сравнению с сельскими, помимо шума. Она отмечает, что воздействие пестицидов, загрязнения, а также колебания температуры и влажности также могут способствовать высокой распространенности комаров с мутациями в городах. Катор также упоминает, что исследование напрямую не оценивало, влияет ли мутация на слух или выбор партнеров самок.

Мартин Гёпферт, нейробиолог из Гессенского университета Гёттингенга, выдвигает контраргумент: если комары с мутациями действительно лучше слышат, можно было бы ожидать, что они избегают шумных сред, а не спариваются в них, ставя под сомнение логику поиска партнеров в шумных местах.

Международная группа исследователей создала почти 700 новых моделей человеческих раковых тканей, используя опухоли, предоставленные пациентами. Эта коллекция является одной из крупнейших подобных собраний, доступных научному сообществу.

Авторы исследования утверждают, что данный материал способен ускорить поиск новых лекарств и более целенаправленных методов терапии против различных форм заболевания. Эти модели представляют 25 типов рака и уже доступны для ученых по всему миру. Результаты работы были опубликованы в научном журнале Nature в среду.

В проекте приняли участие исследователи из Института Коха MIT, Broad Institute, Dana-Farber Cancer Institute, Национального института рака (NCI) и более двух десятков партнерских учреждений.

Для формирования новой коллекции исследователи получили более 2700 образцов опухолей от пациентов, проходивших лечение в больницах США, Великобритании и Нидерландов, все эти образцы были авторизованы для использования в исследованиях.

Команда смогла преобразовать около трети этих образцов в модели, которые могут существовать неограниченное время в лаборатории. Большая часть из них была превращена в органоиды — трехмерные структуры, культивируемые в лаборатории, которые более точно воспроизводят генетические и молекулярные характеристики исходных опухолей.

В отличие от традиционных клеточных линий, которые выращивались в одном слое клеток с 1950-х годов, органоиды растут в трех измерениях и лучше сохраняют архитектуру тканей.

Модели охватывают как распространенные виды рака, такие как рак легких, печени и поджелудочной железы, так и около 150 редких опухолей, включая рак желчного пузыря и тонкой кишки.

Все модели были размещены в American Type Culture Collection (ATCC), некоммерческой организации, отвечающей за распространение клеточных линий для исследований. Помимо самих клеток, банк содержит подробную информацию о пациентах, давших начало каждой модели, включая наследственные мутации и получаемое лечение.

По мнению исследователей, этот набор данных позволит проводить крупномасштабное тестирование лекарств и находить новые терапевтические мишени для разных видов рака.

Дополнительная информация

В второй статье, опубликованной одновременно в Nature, исследователи из Broad Institute проанализировали более 300 новых моделей с использованием полномасштабного геномного секвенирования, анализа РНК и тестирования с помощью инструмента генного редактирования CRISPR. Это исследование выявило специфические уязвимости в различных опухолях, которые могут стать мишенями для будущих медикаментов. Полученные данные были интегрированы в Cancer Dependency Map (DepMap) — платформу, которая теперь объединяет информацию о более чем двух тысячах моделей рака.

Другое исследование, опубликованное в том же выпуске журнала и проведенное Wellcome Sanger Institute, охарактеризовало еще 256 органоидов, разработанных в рамках проекта.

Несмотря на то, что первоначальная программа подходит к концу, исследователи планируют продолжать расширять коллекцию новыми моделями, полученными из опухолей пациентов, особенно из детского рака и редких типов заболевания.

Boehm заявил: «Сегодня у нас около двух тысяч моделей, но нам все еще нужно гораздо больше, чтобы отразить все разнообразие пациентов с раком в доклинических исследованиях. Мы надеемся, что это будет началом, а не концом этой работы».

Mushriq Al-Jazrawe, научный директор платформы High Throughput Sciences Института Коха, отметил, что следующим шагом будет разработка методов, позволяющих изучать эти модели все более стандартизированным и крупномасштабным образом, расширяя их применение в разработке новых методов лечения.