1. Orgány na transplantáciu sa vytlačia v 3D
Skupina vedcov z Imperial College London a King's College London vyvinula novú techniku pre 3D tlač ľudských orgánov a tkanív. Používajú nízke teploty (mrazenie) na vytváranie štruktúr podobných svojim mechanickým vlastnostiam ako tkanivá mozgu, pľúc a iných orgánov. Vedci dúfajú, že táto technológia bude tiež úspešne použitá na regeneráciu (opravu) poškodeného tkaniva bez zvýšenia rizika odmietnutia štepu.
Použitím tejto metódy vedci z Newcastle (UK) vytlačili prvú umelú ľudskú rohovku - priehľadný film, ktorý pokrýva povrch oka. Jeho poškodenie môže výrazne znížiť videnie a dokonca viesť k oslepnutiu.
Prečo je to také dôležité?
Pomocou tejto metódy sa dajú vyriešiť také dôležité zdravotné problémy, ako je odmietnutie transplantátu, nedostatok darcovských orgánov a tkanív a dokonca aj slepota.
2. Nanomolekuly pre rýchlo pôsobiace lieky
Objav nových molekúl pre vývoj liekov je pracný a časovo náročný proces. Chemici na University of Los Angeles (UCLA) vyvinuli novú metódu detekcie malých molekúl pomocou elektrónového mikroskopu, ktorá tento proces výrazne urýchli. Tento prístup umožňuje rozoznať štruktúru nanomolekúl iba za 30 minút - namiesto predtým požadovaných niekoľko hodín.
Propagačné video:
Prečo je to také dôležité?
Mikromolekuly (veľmi malé molekuly) sa nachádzajú vo väčšine moderných farmaceutických výrobkov. Malá veľkosť umožňuje molekulám rýchlo preniknúť do bunkových membrán a dosiahnuť ich cieľ. To znamená, že liek začne pôsobiť oveľa rýchlejšie.
Po mnoho rokov sa röntgenové lúče používajú na analýzu štruktúry molekúl vo vývoji nových liekov. Táto technika nie je taká efektívna a časovo náročná. „Pomocou elektrónového mikroskopu je možné vyfotografovať novú štruktúru v priebehu niekoľkých minút. Táto metóda sa dá nazývať transformačná pre vedcov hľadajúcich bioaktívne molekuly, “hovorí profesor Carolyn Bertozzi zo Stanfordskej univerzity.
3. Črevné baktérie vyriešia problém nedostatku darcovskej krvi
Vedci už dlho hľadajú metódu, ktorá im umožní rýchlo transformovať skupiny II, III, IV na skupinu I (skupina „univerzálnych darcov“). Zdá sa, že hľadanie bolo korunované úspechom. V lete roku 2018 vedci z University of British Columbia uviedli, že enzým, ktorý našli v ľudskom čreve, môže previesť krvné skupiny II a III na krvné skupiny I 30-krát rýchlejšie ako predtým používané. Ako vedci vysvetlili, je to spôsobené skutočnosťou, že premena uhľohydrátov na mukoproteínové proteíny črevnými baktériami je veľmi podobná procesu odstraňovania uhľohydrátov z povrchu červených krviniek (erytrocytov).
Vedci už dlho hľadajú metódu, ktorá rýchlo premení krvné typy II, III, IV na I. Foto: GLOBAL LOOK PRESS.
Prečo je to také dôležité?
Krvná skupina je určená sacharidmi na povrchu červených krviniek, ktoré sa nazývajú antigény. Ak transfúzujete nekompatibilnú krvnú skupinu, napríklad krvnú skupinu II, na pacienta so skupinou III, telo začne produkovať protilátky, ktoré útočia na červené krvinky pomocou „nesprávnej“skupiny.
Skupina I je „univerzálnym darcom“, pretože na povrchu erytrocytov nemá antigény.
Na preukázanie účinnosti a bezpečnosti tejto metódy u ľudí sú potrebné ďalšie klinické štúdie. Ak však táto metóda funguje, vyrieši to problém nedostatku darovanej krvi.
4. Jeden krok bližšie k liečbe Alzheimerovej choroby
Rok 2018 bol poznačený niekoľkými objavmi naraz, ktoré účinne liečia Alzheimerovu chorobu.
Odstránenie enzýmu BACE1. Vedci z Cleveland Clinic Lerner Research Institute zistili, že postupné odstraňovanie enzýmu BACE1 úplne rozpúšťa amyloidné plaky (gule proteínov, ktoré interferujú so signalizáciou medzi neurónmi) v mozgu Alzheimerovej myši.
Tento rok priblížil vedcov k záhadám liečby Alzheimerovej choroby. Foto: GLOBAL LOOK PRESS.
Interneuron Engineering. Vedci z Gladstones Institute v San Franciscu obnovujú mozgy myší s Alzheimerovou chorobou implantáciou interneurónov zodpovedných za reguláciu rytmov mozgu. Je známe, že biorytmy mozgu sú pri Alzheimerovej chorobe vážne narušené.
Bola vysvetlená úloha génu apoE4, genetického rizikového faktora Alzheimerovej choroby. Vedci z Gladstones Institute objavili hlavný genetický rizikový faktor Alzheimerovej choroby. Ukázalo sa, že ide o gén apoE4. Vedci preukázali, že korekcia tohto génu pomocou špeciálnych mikromolekúl obnoví poškodené neuróny.
Prečo je to také dôležité?
Vedci sa už desaťročia snažia pochopiť mechanizmy, ktoré sú základom vývoja Alzheimerovej choroby. V posledných rokoch boli veľké farmaceutické spoločnosti neúspešné vo vývoji nových liekov na liečenie tejto choroby. Posledný pokrok otvára vedcom nové príležitosti.
5. Víťazstvo nad rakovinou bude vyhraté
V roku 2018 bola Nobelova cena za medicínu udelená Jamesovi Allisonovi a Tasukovi Honjovi za prelomový objav, že imunita človeka môže bojovať proti rakovinovým bunkám. Na základe tohto vedeckého vývoja sa už liečivá vyrábajú na liečenie rakovinových nádorov.
Prečo je to také dôležité?
Objav James Ellison a Tasuku Honjo nie je nič nové. Bola vyrobená v 90. rokoch minulého storočia, ale až teraz bola uznaná ako revolučná v boji proti rakovine.
6. Mozgové bunky z krviniek
Po prvýkrát sa vedcom podarilo preprogramovať ľudské krvinky na kmeňové bunky nervového systému, podobné bunkám embrya. Výsledné bunky sa môžu rozdeliť samostatne. Tento objav patrí výskumníkom z Nemeckého centra pre výskum rakoviny a Inštitútu kmeňových buniek v Heidelbergu.
Prečo je to také dôležité?
Predchádzajúce pokusy vedcov získať kmeňové bunky nervového systému z krvných buniek boli neúspešné (bunky sa nemohli v laboratórnych podmienkach deliť), a preto sa použili na liečbu chorôb. Objav nemeckých vedcov poskytuje nové možnosti v liečbe chorôb, ako je mozgová porážka, Parkinsonova choroba a Göttingtonova chorea.
7. Umelá imunita
Biológovia z University of Los Angeles boli schopní získať prvé umelé ľudské imunitné bunky schopné bojovať proti infekciám a rakovinovým nádorom spolu s prírodnými. Umelé T bunky (typ lymfocytov) majú rovnakú veľkosť, tvar a funkciu ako prirodzené imunitné bunky.
Prečo je to také dôležité?
Bez buniek imunitného systému by sme neboli schopní prežiť. Vývoj umelých T buniek je obrovským krokom k novým metódam liečby zhubných nádorov a autoimunitných ochorení (reumatoidná artritída, roztrúsená skleróza atď.).
8. Prvé geneticky modifikované deti
V novembri 2018 oznámil čínsky vedec He Jiangkui narodenie prvých geneticky modifikovaných dvojčiat na svete. Použitím technológie CRISPR sa z génu embrya odstránila časť génu zodpovedná za prenikanie vírusu imunodeficiencie do ľudského tela. Podľa vedcov dvojičky nie sú citlivé na tento druh infekcie. Vedec ho ostro kritizoval, pretože úprava génov embryí je zákonom zakázaná. Génová modifikácia môže navyše spôsobiť nepredvídateľné mutácie a bude odovzdaná budúcim generáciám. Ďalší osud vedca zatiaľ nie je známy. Podľa niektorých zdrojov môže byť zatknutý.
Prečo je to také dôležité?
Úprava ľudských génov prinútila vedcov myslieť na etickú stránku tejto metódy. Na druhej strane, jeho implementácia môže pomôcť vyriešiť problémy dedičných chorôb, ako sú cystická fibróza, hemofília, Duchenneova svalová dystrofia a mnoho ďalších.
KARINA GYAMJYAN