1. Transplantācijas orgāni tiks izdrukāti 3D formātā
Zinātnieku grupa no Londonas Imperial College un King's College London ir izstrādājuši jaunu paņēmienu cilvēka orgānu un audu 3D drukāšanai. Viņi izmanto zemu temperatūru (sasalšanu), lai izveidotu struktūras, kas pēc savām mehāniskām īpašībām ir smadzeņu, plaušu un citu orgānu audos. Zinātnieki cer, ka šī tehnoloģija tiks veiksmīgi izmantota arī bojāto audu reģenerācijai (labošanai), nepalielinot transplantāta atgrūšanas risku.
Izmantojot šo metodi, Ņūkāslas (Lielbritānija) zinātnieki iespieda pirmo mākslīgo cilvēka radzeni - caurspīdīgu plēvi, kas pārklāj acs virsmu. Tās bojājumi var ievērojami samazināt redzi un pat izraisīt aklumu.
Kāpēc tas ir tik svarīgi?
Izmantojot šo metodi, var atrisināt tādas svarīgas medicīniskas problēmas kā transplantāta atgrūšana, donoru orgānu un audu trūkums un pat aklums.
2. Nanomolekulas ātras darbības zālēm
Jaunu molekulu atklāšana zāļu izstrādei ir darbietilpīgs un laikietilpīgs process. Losandželosas Universitātes (UCLA) ķīmiķi ir izstrādājuši jaunu metodi mazāko molekulu noteikšanai, izmantojot elektronu mikroskopu, kas ievērojami paātrinās šo procesu. Šī pieeja ļauj nanomolekuļu struktūru atpazīt tikai 30 minūtēs - iepriekš prasīto vairāku stundu vietā.
Reklāmas video:
Kāpēc tas ir tik svarīgi?
Mikromolekulas (ļoti mazas molekulas) ir atrodamas lielākajā daļā mūsdienu farmaceitisko līdzekļu. Mazais izmērs ļauj molekulām ātri iekļūt šūnu membrānās un sasniegt mērķi. Tas nozīmē, ka zāles sāk rīkoties daudz ātrāk.
Daudzus gadus rentgenstaru izmanto, lai analizētu molekulu struktūru jaunu zāļu izstrādē. Šis paņēmiens nav tik efektīvs un laikietilpīgs. “Izmantojot elektronu mikroskopu, ir iespējams dažās minūtēs nofotografēt jaunu struktūru. Metodi var saukt par pārveidojošu zinātniekiem, kuri meklē bioaktīvās molekulas,”saka profesore Karolīna Bertozzi no Stenfordas universitātes.
3. Zarnu baktērijas atrisinās donoru asiņu trūkuma problēmu
Zinātnieki ilgu laiku ir meklējuši metodi, kas viņiem ļaus ātri pārveidot II, III, IV grupas I (“universālo donoru” grupa). Liekas, ka meklējumus vainagoja panākumi. 2018. gada vasarā Britu Kolumbijas universitātes pētnieki ziņoja, ka enzīms, ko viņi atrada cilvēka zarnās, var pārveidot II un III asins grupas I asins grupās 30 reizes ātrāk nekā iepriekš izmantotās. Kā skaidroja zinātnieki, tas ir saistīts ar faktu, ka ogļhidrātu pārvēršana mukoproteīna proteīnos ar zarnu baktēriju palīdzību ir ļoti līdzīga ogļhidrātu noņemšanas procesam no sarkano asins šūnu (eritrocītu) virsmas.
Zinātnieki jau sen ir meklējuši metodi, kas ātri pārveidos II, III, IV asins tipus par I. Foto: GLOBAL LOOK PRESS.
Kāpēc tas ir tik svarīgi?
Asins grupu nosaka ogļhidrāti uz sarkano asins šūnu virsmas, ko sauc par antigēniem. Ja jūs pārliekat nesaderīgu asinsgrupu, piemēram, II asins grupu, pacientam ar III grupu, ķermenis sāks ražot antivielas, kas uzbrūk eritrocītiem ar “nepareizo” grupu.
I grupa ir "universāls donors", jo uz eritrocītu virsmas tajā nav antigēnu.
Lai pierādītu šīs metodes efektivitāti un drošību cilvēkiem, nepieciešami papildu klīniskie pētījumi. Bet, ja metode darbosies, tā atrisinās nododamo asiņu trūkuma problēmu.
4. Viens solis tuvāk Alcheimera slimības ārstēšanai
2018. gads tika atzīmēts ar vairākiem atklājumiem vienlaikus, kas efektīvi ārstēs Alcheimera slimību.
BACE1 fermenta noņemšana. Klīvlendas klīnikas Lernera pētījumu institūta zinātnieki ir noskaidrojuši, ka pakāpeniska BACE1 fermenta noņemšana Alcheimera peļu smadzenēs pilnībā izšķīdina amiloido plāksnes (olbaltumvielu bumbiņas, kas traucē signālu starp neironiem).
Šis gads zinātniekus tuvināja Alcheimera slimības ārstēšanas noslēpumam. Foto: GLOBAL LOOK PRESS.
Interneurona inženierija. Pētnieki Gladstones institūtā Sanfrancisko atjaunojuši peļu smadzenes ar Alcheimera slimību, implantējot interneuronus, kas ir atbildīgi par smadzeņu ritma regulēšanu. Ir zināms, ka Alcheimera slimības gadījumā smadzeņu bioritmi ir nopietni traucēti.
Tika izskaidrota apoE4 gēna, Alcheimera slimības ģenētiskā riska faktora, loma. Gladstones institūta zinātnieki ir atklājuši galveno Alcheimera slimības ģenētisko riska faktoru. Tas izrādījās apoE4 gēns. Zinātnieki ir pierādījuši, ka šī gēna labošana ar īpašām mikromolekulēm atjauno bojātos neironus.
Kāpēc tas ir tik svarīgi?
Gadu desmitiem zinātnieki centās izprast Alcheimera slimības attīstības pamatā esošos mehānismus. Turklāt pēdējos gados lielie farmācijas uzņēmumi ir neveiksmīgi izstrādājuši jaunas zāles šīs slimības ārstēšanai. Jaunākie sasniegumi paver jaunas iespējas zinātniekiem.
5. Tiks izcīnīta uzvara pār vēzi
2018. gadā Nobela prēmija medicīnā tika piešķirta Džeimsam Allisonam un Tasukam Honjo par atklājošu atklājumu, ka cilvēka paša imunitāte var cīnīties ar vēža šūnām. Balstoties uz šo zinātnisko attīstību, zāles jau tiek ražotas vēža audzēju ārstēšanai.
Kāpēc tas ir tik svarīgi?
Džeimsa Elisona un Tasuku Honjo atklājums nav nekas jauns. Tas tika izgatavots pagājušā gadsimta 90. gados, bet tikai tagad tas tika atzīts par revolucionāru cīņā pret vēzi.
6. Smadzeņu šūnas no asins šūnām
Pirmo reizi zinātniekiem ir izdevies pārprogrammēt cilvēka asins šūnas nervu sistēmas cilmes šūnās, līdzīgi kā embrija šūnas. Iegūtās šūnas var sadalīt pašas. Atklājums pieder pētniekiem no Vācijas Vēža pētījumu centra un Cilmes šūnu institūta Heidelbergā.
Kāpēc tas ir tik svarīgi?
Iepriekšējie zinātnieku mēģinājumi iegūt nervu sistēmas cilmes šūnas no asins šūnām bija neveiksmīgi (šūnas nevarēja sadalīties laboratorijas apstākļos), un tāpēc tās tika izmantotas slimību ārstēšanai. Vācu zinātnieku atklājumi dod jaunas iespējas tādu slimību ārstēšanā kā insults, Parkinsona slimība un Getingena horeja.
7. Mākslīgā imunitāte
Losandželosas Universitātes biologiem izdevās iegūt pirmās mākslīgās cilvēka imūnās šūnas, kas spēj cīnīties ar infekcijām un vēža audzējiem, kā arī dabiskās. Mākslīgās T šūnas (limfocītu tips) ir tāda paša izmēra, formas un funkcijas kā dabiskās imūnās šūnas.
Kāpēc tas ir tik svarīgi?
Bez imūnsistēmas šūnām mēs nevarētu izdzīvot. Mākslīgo T šūnu attīstība ir milzīgs solis ceļā uz jaunām ļaundabīgo audzēju un autoimūno slimību (reimatoīdais artrīts, multiplā skleroze uc) terapijas metodēm.
8. Pirmie ģenētiski modificētie bērni
2018. gada novembrī ķīniešu zinātnieks He Jiangkui paziņoja par pasaulē pirmo ģenētiski modificēto dvīņu dzimšanu. Izmantojot CRISPR tehnoloģiju, no embrija DNS tika noņemta daļa no gēna, kas atbildīgs par imūndeficīta vīrusa iekļūšanu cilvēka ķermenī. Pēc zinātnieka domām, dvīņi nav uzņēmīgi pret šāda veida infekcijām. Viņu Jiangkui ir asi kritizējusi zinātniskā sabiedrība, jo embriju gēnu rediģēšana ir aizliegta ar likumu. Turklāt gēnu modifikācija var izraisīt neparedzamas mutācijas un tiks nodota nākamajām paaudzēm. Zinātnieka tālākais liktenis vēl nav zināms. Saskaņā ar dažiem avotiem viņš var tikt arestēts.
Kāpēc tas ir tik svarīgi?
Cilvēka gēna rediģēšana lika zinātniekiem padomāt par šīs metodes ētisko pusi. No otras puses, tā ieviešana var palīdzēt atrisināt tādas iedzimtas slimības kā cistiskā fibroze, hemophilia, Duchenne muskuļu distrofija un daudzas citas problēmas.
KARINA GYAMJYAN