О неумолимом старении и злокачественном росте клеток

Сб, 04/05/2014 - 19:15

Рак уязвим в своей ДНК, которая «прячется» в ядре клетки. В распоряжении врачей есть уже десятка два действенных средств, однако никто пока не знает, как доставить их в ядро. Дело в том, что поры ядерной оболочки прочно закрыты мощными белковыми комплексами, не пускающими ничего чужеродного внутрь. К тому же раковые клетки имеют в своей оболочке другие не менее действенные протеины, которые выводят из цитоплазмы клетки различные токсические вещества. Недаром ген, кодирующий эти «выводящие» белки, получил название Mdr — сокращение от английского выражения Multi-Drug Resistance (мультилекарственная резистентность). Именно этот белок, обеспечивая вывод токсинов из убиваемой химиотерапией раковой клетки, «виновен» в устойчивости к лечению.
В 1971 году ученые в поисках противораковых средств обратили внимание на диметилсульфоксид (ДМСО) — хорошо известный в химии «универсальный» растворитель. Оказалось, что это вещество, уже используемое в медицине как противовоспалительное средство, обладает свойством тормозить рост опухолевых клеток, блокируя активность теломеразы. Изучая механизмы действия ДМСО, исследователи нашли еще более активное противоопухолевое соединение — SAHA (Vorinostat). Оно подавляет активность гистоновых деацетилаз — ферментов, непосредственно регулирующих активность генов.
Так близко к воздействию на раковые гены подбираться еще не удавалось никому! Недавно в США официально одобрено использование SAHA при лечении кожной формы злокачественной лимфомы. Вещество показало свою активность при лечении не только рака крови, но и так называемых плотных опухолей.

Заметим также, что в геноме человека на сегодня уже выявлено около двух десятков различных генов, ответственных за синтез деацетилаз. Постепенно становятся известны структура и функции этих важнейших ферментов, что позволяет разрабатывать более сильные их блокаторы. Читая подобные сообщения, хочется верить, что ныне живущее поколение ощутит благотворное воздействие геномного подхода в борьбе не только с опухолями, но и с неприятностями, связанными с неумолимым старением... Но и оно все же не так трагично. Не все определяется генами. Правильный образ жизни замедляет старение без риска развития рака. Меньше есть, больше двигаться, защищаться от активных кислородных радикалов. Еще великий Гете сказал:
В каждом возрасте дано вам
То, в чем мудрый счастье видит, [...]
Радость жизни полной мерой
С жизнелюбом пить мы будем.

Теломеры — «хвосты» хромосом

В 2007 году в издательстве Массачусетского технологического института вышла объемистая книга «Элизабет Блэкберн и история теломер: дешифровка концов ДНК». Ее автор, биолог и журналистка Кэти Брэйди, описала открытие строения и роль концевых структур хромосом — теломер. В 30-е годы прошлого века будущие нобелевские лауреаты Барбара Клинток и Герман Меллер, работавший, кстати, по приглашению Н.И. Вавилова и в Советском Союзе, открыли, что концы нормальных хромосом защищают их от нежелательной «эрозии» и слияния-«слипания» с другими хромосомами.

Много позже было открыто, что «эрозия» концов может приводить к «перескоку», или переносу, концевых участков на другую хромосому, что порождает так называемую удлиненную «филадельфийскую хромосому». Ее появление у детей может вызвать лейкоз. Было также открыто и явление «хрупкой» (fragile) половой женской Х-хромосомы с обломанным концом. Дети, унаследовавшие такую хрупкую хромосому, довольно часто страдают от умственной отсталости, поскольку в X-хромосоме расположены многочисленные «гены ума», отвечающие за развитие интеллекта.

Главная героиня книги — Элизабет Блэкберн — еще студенткой хотела понять, как работают живые организмы. Благодаря своим усилиям она стала президентом Общества клеточной биологии Калифорнийского университета в Сан-Франциско. Родилась Элизабет, однако, на далеком острове Тасмания вторым ребенком в многодетной семье. Родители были врачами, вполне возможно, что семейная среда повлияла на ее незаурядные способности к химии и биохимии.

Эти качества и интерес к фундаментальным наукам привели Элизабет в Кембридж (Великобритания), где она занялась секвенированием — чтением последовательностей ДНК в лаборатории дважды нобелевского лауреата Фрэда Сэнджера. Благодаря успехам, достигнутым Блэкберн в работе, на нее обратили внимание за океаном. Так она оказалась в знаменитом Йельском университете, в лаборатории Томаса Чеха, удостоенного Нобелевской премии за открытие ферментативной активности... РНК! Открытие Чех сделал, изучая древнее теплолюбивое простейшее «Тетрахимена термофила» (Tetrahymena thermophila) — одноклеточное, обитающее в горячих источниках. Оказалось, что теломеры хромосом тетрахимены эволюционно очень древние и практически неизменны повторяющимися — тандемными — последовательностями молекул ДНК с высоким содержанием гуанина, одного из четырех азотистых оснований. Элизабет в 1976 году уточнила, что повторы структуры хромосом тетрахимены еще богаче цитозином, другим из четырех оснований ДНК, однако коллеги практически не обратили внимания на это открытие, поскольку тетрахимена считалась эдаким «извращенцем» среди биологических организмов.

Другие материалы рубрики


  • Новый пандемический штамм вируса А возникает каждые 20-70 лет (штаммы гриппа отличаются набором гемагглютинина и нейраминидазы), за 2-3 года в рамках штамма возникает эпидемический серотип — вариант вируса с другим строением поверхностных белков. Именно он приводит к крупным эпидемиям. Считается, что источником нового пандемического штамма гриппов А являются животные — водоплавающие птицы и свиньи. Причем новые штаммы возникают в сельских районах Китая. Исключением является «Сиднейский» вирус — это австралийский штамм А/Сидней/5/97 (H3N2), вызвавший эпидемию в Восточной Европе в 2000 г.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Нобелевскую премию по медицине в 2011 году разделили на две половины. Одну получили Брюс Бютлер, профессор генетики и иммунологии Исследовательского института Скриппса (Ла-Хойя, США), и Жюль Хоффман, бывший руководитель лаборатории в Страсбургском университете, директор Института молекулярной биологии клетки, президент Французской академии наук в 2007–2008 годах (ныне в отставке), — за исследование механизмов активации врожденного иммунитета. Вторую половину присудили Ральфу Стайнману, выходцу из Канады, занимавшему пост профессора иммунологии в Рокфеллеровском университете (Нью-Йорк), — за открытие роли дендритных клеток в адаптивном иммунитете.
    Сразу вслед за именами лауреатов 3 октября 2011 года в новостных лентах появились сообщения о смерти Ральфа Стайнмана. Он скончался 30 сентября, а Нобелевский комитет не получил этой информации вовремя. Согласно уставу, самая престижная научная премия не может быть присуждена человеку, которого нет в живых, однако Нобелевский комитет объявил, что Стайнман остается лауреатом: на момент принятия решения не было известно о его кончине, таким образом, сделанный выбор соответствует духу премии, если не букве. И в конце концов, альтернативное решение общественность едва ли приняла бы с симпатией.



  • Стволовые клетки таят в себе невиданные возможности: от регенерации поврежденных органов и тканей до лечения заболеваний, не поддающихся лекарственной терапии. Но реально ли применение этих клеток в медицине? Сумеют ли врачи приступить к лечению больных с их помощью сразу же после отмены соответствующих ограничений? По-видимому, нет. Даже сама идентификация стволовых клеток — это проблема. Прежде чем проводить те или иные эксперименты, необходимо убедиться, что эти клетки действительно являются тем «стволом», из которого, как ветви, вырастают все другие типы клеток, а также, что они способны к самовоспроизведению.
    Наиболее универсальны эмбриональные стволовые (ES — embrionic stem) клетки, впервые выделенные из мышиных эмбрионов 20 лет назад. Они были взяты на самой ранней стадии развития плода из той его части, которая в норме дает начало трем разным слоям (зародышевым листкам) более позднего эмбриона и, в конце концов, — всем органам и тканям. Это свойство ES-клеток предопределило их название — плюрипотентные.
    Большинство ES-клеточных линий человека, находящихся сегодня в распоряжении ученых, получены от необычных эмбрионов — они были созданы в результате искусственного оплодотворения in vitro. Однако при этом не все они идентичны.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Остеохондроз представляет собой поражение (дистрофический процесс) межпозвонковых дисков и других позвоночных тканей. В процессе развития данного недуга происходит сжатие позвоночника, что приводит к механическому разрушению дисков.



  • Читая статьи современных гистологов и молекулярных биологов, мы обнаружим в них диковинный термин «рабочие рельсового разрушения» — и не сразу поймем, что речь идет об обычных путейцах-ремонтниках. Оказывается, есть некие «рабочие», скопление которых и активное функционирование всегда приурочено к повреждениям некоей колеи... Но — обо всем по порядку.



  • Пожалуй, сегодня нет более распространенной хронической болезни, чем гипертония (повышенное артериальное давление). Даже медленное и как бы незаметное ее течение в конце концов приводит к фатальным последствиям — инфарктам, инсультам, сердечной недостаточности, поражению почек. Еще в позапрошлом веке ученые выяснили, что в почках вырабатывается белок — ренин, вызывающий повышение давления крови в сосудах. Но лишь спустя 110 лет совместными усилиями биохимиков и фармакологов удалось найти эффективное средство, способное противостоять опасному действию давно известного вещества.
    В начале 1990-х годов в России стало расти число сердечно-сосудистых больных. И до сих пор в нашей стране уровень смертности среди трудоспособного населения превышает европейские показатели. Особенно неустойчивыми к социальным катаклизмам оказались мужчины. По данным Всемирной организации здравоохранения, продолжительность жизни мужчин составляет в нашей стране всего лишь 59 лет. Женщины оказались выносливее — они живут в среднем 72 года. Каждый второй гражданин нашей страны умирает от сердечно-сосудистых заболеваний и их последствий — инфарктов, инсультов, сердечной недостаточности и пр.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Еще с доврачебных, шаманских времен в лекарском искусстве господствовал взгляд на болезнь как на результат вторжения в организм какого-то враждебного внешнего агента: ранящего оружия, паразита, яда, злого духа и т. д. Основатели античной медицины предложили другое понимание: болезнь — это прежде всего внутренний разлад, нарушение порядка и равновесия в самом организме. Долгое время эти концепции боролись между собой: каждая из них претендовала на универсальность, и в моду входила то одна, то другая. В конце концов они поделили между собой сферы влияния: болезни были разделены на вызываемые внешними факторами и происходящие от внутренних причин. И только сравнительно недавно, во второй половине прошлого века, медики начали понимать, что это деление условно и что в развитии почти всякой болезни внешние и внутренние причины взаимодействуют между собой самым причудливым образом.



  • Опустошительные пандемии и эпидемии чумы оставили разрушительный след в истории человечества. На протяжении последних двух столетий медики работали над созданием профилактической и лечебной вакцины от смертельно опасной инфекции. Иногда испытания новых препаратов стоили подвижникам жизни. Во второй половине ХХ века появились новые эффективные вакцины и антибактериальные препараты, которые дали людям надежду на полное избавление от «черной смерти». Но на самом деле почва для возникновения новых эпидемий чумы по-прежнему существует.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Этот поэтический образ родился в Древней Греции, когда народная молва сохраняла за богами человеческие качества, умножая их всемогуществом.
    Любвеобильный Зевс постоянно изменял своей жене — богине Гере, вступая в интимные связи с прекрасными, но земными женщинами. Естественно, это заканчивалось рождением детей, которых, однако, громовержец не оставлял своими заботами. Младенец Геракл тоже находился под его божественным покровительством: желая дать сыну бессмертие, Зевс решил напоить его молоком Геры.
    Очевидно, уже в античном мире сложились представления о том, что с женским молоком ребенок получает не только питание, но и многое из того, что определит его жизненный путь. Но вернемся к мифу. Опыт по использованию богинь в качестве кормилиц не удался. Узнав чужого младенца, да еще и плод супружеской измены, Гера возмущенно оттолкнула дитя. По другой версии, шустрый Геракл все-таки куснул сосок, причинив богине сильную боль. Так или иначе, но струя Вторая Мировая война
    Современные конфликты
    молока из божественной груди пересекла небесный свод, и отдельные капельки, превратившись в звезды, образовали Млечный Путь. А те капли, которые попали на Землю, расцвели в виде прекрасных белых лилий.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • На первом этапе развитие нанотехнологии определялось в основном созданием устройств зондовой микроскопии. Ведь для того, чтобы что-то сделать, нужны инструменты, а эти устройства являются своеобразными глазами и руками нанотехнолога. В наше время прогресс в области нанотехнологии связан, в основном, с разработкой наноматериалов для аэрокосмической, автомобильной, электронной промышленности, но не ограничивается этими сферами. Все чаще нанотехнологии внедряют в медицину.
    Это связано с тем, что современная технология позволяет работать с веществом в масштабах, характерных для основных биологических структур — клеток и их составных частей (органелл) и молекул. Так что о наномедицине как об отрасли медицины уже можно смело говорить. Отрадно, что мы учимся ремонтировать не только машины, но и живые организмы.

    • Страницы
    • 1
    • 2