Заметки лабораторного кота

Российская биотехнологическая компания Biocad планирует открыть в 2025 году исследовательские центры для клинических испытаний в Турции, Вьетнаме, Таиланде и Бразилии.

Расширение географии исследований позволит привлечь не менее 6,9 тыс. участников и ускорить доступ к инновационной терапии для пациентов с хроническими заболеваниями.

В 2024 году Biocad провела 54 клинических исследования с 5,4 тыс. участниками и намерена увеличить их количество на 48% в текущем году.

Компания сосредоточится на разработке новых препаратов для лечения аутоиммунных, онкологических и редких заболеваний, включая генотерапевтические и моноклональные препараты.

Красивое

Химики из США получили и охарактеризовали беркелоцен — сэндвичевый комплекс берклия с двумя циклооктотетраеновыми лигандами. Структуру полученного комплекса ученые выяснили с помощью рентгеноструктурного анализа. А связи берклий-лиганд проанализировали с помощью квантово-химических расчетов. Исследование опубликовано в Science.

Элемент берклий принадлежит к ряду искусственно полученных актинидов и не имеет стабильных изотопов. Наиболее удобный в получении изотоп берклия — 249Bk — имеет период полураспада 330 дней. Химия берклия практически не изучена, но известны некоторые его простейшие неорганические соли и оксиды.

Недавно химики под руководством Степана Минасяна из Калифорнийского университета в Беркли получили и надежно охарактеризовали одно из первых металлоорганических соединений берклия — его комплекс с двумя циклооктатетраеновыми лигандами. Так как берклий малодоступен, химики сначала отрепетировали всю цепочку превращений на соединениях церия, а затем использовали уже оптимизированные методики для синтеза комплекса берклия.

Структуру полученного комплекса химики подтвердили с помощью рентгеноструктурного анализа. Как они и предполагали, в его структуре атом берклия располагался между двумя восьмичленными лигандами. Согласно квантово-химическим расчетам, основной вклад в связывание берклия с лигандами вносил перенос электронной плотности с его 5f-орбиталей на орбитали лигандов.
Так химики впервые надежно доказали структуру металлоорганического соединения берклия. Как они считают, синтез комплекса оказался успешным за счет повышенной стабильности полузаполненной электронной f-оболочки берклия в степени окисления +4.

Исследователи химического института имени А.М. Бутлерова Казанского университета, совместно с учеными Российской академии наук, сделали большое открытие в области органических пьезоэлектрических материалов.

В ходе исследования, возглавляемого директором химического института Маратом Зиганшиным, были выявлены перспективные органические соединения — дипептиды, способные к самосборке в разнообразные биосовместимые микро- и наноструктуры с уникальными свойствами.

Пьезоэлектрические материалы, преобразующие механическую энергию в электрическую, давно вызывают интерес ученых благодаря своему потенциалу для различных приложений. Однако большинство неорганических материалов, таких как цирконат-титанат свинца, не являются биосовместимыми и могут представлять угрозу для живых организмов. В отличие от них, обнаруженные дипептиды могут использоваться для создания безопасных биосовместимых имплантатов и диагностических средств.

Результаты исследования показали, что дипептиды могут генерировать электрическую энергию с коэффициентами 71 пм В-1 и -73 пм В-1 для структур на основе фенилаланил-лейцина, и 87 пм В-1 и -19 пм В-1 для микрокристаллов лейцил-фенилаланина. Эти значения превосходят ранее изученные показатели для дифенилаланина.

В дальнейшем ученые планируют создать композиционный материал на основе гибкой матрицы с внедренными дипептидными пьезоэлектриками, что откроет новые горизонты в медицине и электронике.

Русские учёные из лаборатории биоинженерии клеток млекопитающих ФИЦ Биотехнологии РАН разработали подход, позволяющий в разы повысить выработку нескольких гликопротеиновых гормонов в клетках млекопитающих (на примере клеток яичника китайского хомячка, которые широко используются в биотехнологической промышленности для производства белков, гормонов и других биологических макромолекул).

В семейство гликопротеиновых гормонов млекопитающих входят гормоны аденогипофиза передней доли гипофиза: тиреотропный (ТТГ), фолликулостимулирующий (ФСГ) и лютеинизирующий (ЛГ). Кроме того, к нему относится хорионический гонадотропин (ХГ), вырабатываемый плацентой. Эти гормоны применяются для терапии бесплодия и диагностики рака щитовидной железы.

Рекомбинантные гликопротеиновые гормоны, которые используются в медицине, обычно производятся в культивируемых клетках яичника китайского хомячка.

На уровне белковой структуры гликопротеиновые гормоны собраны из нескольких разных частей. Альфа-цепь в их составе имеет форму спирали и одинакова у всех гормонов этой группы, а вот бета-цепи, обладающие плоской укладкой, могут быть разными. Чтобы увеличить выработку нужных гормонов, ученые ищут способы заставить клетки-продуценты синтезировать достаточное количество цепей каждого вида, причем в нужном соотношении. Этой теме и была посвящено исследование сотрудников ФИЦ Биотехнологии РАН.

«В данной работе мы подбирали оптимальный сигнальный пептид для выработки нужных альфа- и бета-цепей. Белки, которые клетка выделяет во внешнюю среду, содержат специальную "метку для экспорта" — последовательность аминокислот, которая отрезается у зрелых белков. Мы предположили, что соотношение альфа- и бета-цепей зависит от нее»,
— рассказал один из авторов исследования Иван Воробьев, заведующий лабораторией биоинженерии клеток млекопитающих ФИЦ Биотехнологии РАН.

Учёные из Массачусетского технологического института, больницы Brigham and Women's Hospital и Университета Айовы разработали стратегию защиты пациентов от повреждения ДНК при лучевой терапии, используя белок Dsup из тихоходок, «водяных медведей», — микроорганизмов, устойчивых к экстремальной радиации. Белок связывается с ДНК и снижает радиационные повреждения. 

Исследователи доставляли мышам мРНК, кодирующую Dsup, что привело к снижению разрывов ДНК на 50%. Белок Dsup защищает только ткани в месте инъекции, что предотвращает защиту опухоли от воздействия радиации. Новый подход может снизить побочные эффекты лечения, такие как язвы, боль и кровотечения, и сделать терапию более эффективной. 

В будущем метод может применяться для защиты при химиотерапии и радиации в космосе.

Сколтех продолжает активное движение в научно-популярной повестке СМИ - коллеги разработали систему на базе ИИ, которая позволяет с достаточно высоким уровнем точности оценивать, насколько стабильными являются те или иные кристаллические формы лекарств. Это позволит ускорить разработку новых лекарств.

Никита Рыбин, научный сотрудник Центра искусственного интеллекта Сколтеха:

Можно предсказывать свойства в лоб путем прямых квантово-механических расчетов. Но такой подход непригоден для фармкомпаний, которым нужно проводить скрининг миллионов возможных активных веществ. Моделирование с квантово-механической точностью, равно как и физические эксперименты подключаются на финальной стадии, когда список веществ-кандидатов уже сузили хотя бы до нескольких десятков

#сколтех

FDA одобрило первый биоаналог быстродействующего инсулина для поддержания стабильного уровня сахара у людей с диабетом, например, во время приема пищи.

Препарат быстрого действия аналогичен инсулину аспарт — NovoLog, который выпускает датская фармкомпания Novo Nordisk, но он будет дешевле.

Мерилог (инсулин аспарт-szjj) компании Sanofi выпускается в виде предварительно заполненной шприц-ручки (Merilog SoloStar 3 мл) и раствора для инъекций (Merilog 10 мл). Его можно вводить подкожно в область живота, бедер, ягодиц или верхней части рук за 5—10 минут до еды.

Точная дозировка индивидуально рассчитывается лечащим врачом для пациента.
Американский регулятор одобрил Мерилог на основании фазы 3 КИ, подтвердившей его эффективность и безопасность.

Исследование проводилось с участием 597 пациентов с диабетом 1-го и 2-го типов, ежедневно получавших многократные инъекции. На 26-й неделе исследования показатели сахара в крови не отличались у испытуемых в группах, получавших биоаналог и оригинальный NovoLog.

Исследователи из Новосибирска вместе с коллегами из Ирландии выявили химическое соединение с высокой противораковой активностью. В его состав входят катионные антимикробные пептиды (AMP), способные распознавать мембранные белки опухолевых клеток.

Соединение обеспечивает адресную доставку двух агентов: один повреждает ДНК раковых клеток, второй предотвращает её восстановление, что приводит к программируемой гибели опухолевых клеток. Исследование показало высокую эффективность на культурах клеток и раскрыло механизмы действия на молекулярном уровне.

Хотя соединение ещё должно пройти доклинические и клинические испытания, оно рассматривается как основа для перспективного противоопухолевого препарата. Интерес к таким соединениям в России пока невысок, но на мировом уровне пептидная терапия активно развивается.

Австралийские исследователи создали из ДНК строительные блоки для создания маленького динозавра. 😄

Разработанный исследователями из Наноинститута Сиднейского университета и опубликованный в журнале Science Robotics, новый подход к созданию ДНК оригами открывает захватывающие возможности для будущего использования технологии нанороботов.

В качестве эксперимента авторы создали более 50 крошечных фигур, чтобы проверить их точность и проявить творческий подход. Среди них были дракон, динозавр и крошечная карта Австралии шириной всего 150 нанометров. (Нанометр - это одна миллионная часть миллиметра).

Ученый из Сиднейского университета доктор Шелли Викхэм, соавтор статьи и руководитель исследовательской группы, сказала, что динозавр был ее любимым, потому что он имел как компактные, так и гибкие детали и "не был чем-то, что можно собрать случайно".

Директор исследовательского центра RMIT по микро-нанотехнологиям профессор Арнан Митчелл, который не участвовал в работе над статьей, отметил, что подход основан на использовании ДНК в качестве механического объекта, а не химического вещества. По его словам, это интересно, поскольку структуры, созданные из ДНК, потенциально достаточно малы для использования в доставке лекарств.

По словам Уикхэма, с увеличением сложности и контроля подход исследователей может быть использован для создания компонентов роботизированных коробок, способных доставлять целевые лекарства, или при разработке умных материалов, которые могут реагировать на окружающую среду.

"Эта работа позволяет нам представить мир, в котором нанороботы смогут выполнять огромный спектр задач - от лечения человеческого тела до создания футуристических электронных устройств".

🆕 Учёные Сколтеха, Института биологии гена РАН и других ведущих научных организаций в своей новой работе изучили пространственную организацию хроматина — ДНК и связанных с ней структурных белков — на одном из самых интересных модельных организмов в биологии — диктиостелиуме.

Эта общественная амёба интересна своим переходным состоянием: большую часть времени амёбы существуют как отдельные клетки, но при ухудшении условий собираются в многоклеточные агрегаты и дифференцируются.

«Диктиостелиум — существо одноклеточное. Но когда не хватает еды, отдельные клетки собираются в одного многоклеточного слизняка, потом изменяются, образуя что-то похожее на миниатюрный грибок: часть клеток, оказавшихся в шляпке, превращается в споры и разлетается, чтобы образовать новые колонии, а те, кому не повезло остаться в ножке, отмирают. Это очень интересная точка перехода от одноклеточности к многоклеточности», — прокомментировал профессор, доктор биологических наук Михаил Гельфанд, соавтор работы и вице-президент по биомедицинским исследованиям Сколтеха.

Исследование — шаг в направлении лучшего понимания того, как именно заболевания (лейкемия, глиома, аутизм, онкология) связаны с нарушением упаковки ДНК. Результаты опубликованы в журнале Nucleic Acids Research.

Британские ученые выяснили, как живые бактерии усваивают питательные вещества в составе умерших сородичей, о чем прежде было мало что известно.

Исследователи показали, что кишечная палочка Escherichia coli производит фермент Lon-протеазу, который после ее гибели катализировал расщепление белков. Образовавшиеся продукты были использованы живыми бактериями: суспензия из убитых сородичей (лизат) без Lon-протеазы не поддерживала рост других клеток, что удалось исправить путем введения рекомбинантного фермента.

Активность протеазы приносила пользу живым E. coli и в условиях стресса, поскольку позволяла контролировать качество белков. Однако подобное преимущество обладало меньшим значением, чем участие фермента в преобразовании компонентов погибших клеток.

Посмертное расщепление белков при участии протеазы приносило пользу живым бактериям, что можно считать примером  родственного отбора (кин-отбора).

Авторы работы отметили, что совершенное открытие меняет представление о биохимии переработки питательных веществ после гибели клеток. 

Кольцевая мРНК имеет больший терапевтический потенциал, чем линейная мРНК, за счет устойчивости. Однако существенным недостатком кольцевой мРНК считается ее ограниченная способность к трансляции.

Коллектив ученых из Японии разработал две молекулярные конструкции, которые значительно усиливают трансляцию кольцевой мРНК, обеспечивая кэп-зависимую инициацию. В первом случае к кольцевой мРНК «пришили» кэп через разветвленную структуру, а во втором кэп присоединили путем гибридизации с олигонуклеотидом.

Первый вариант помог синтезировать в 200 раз больше белка, чем обычная кольцевая мРНК, а второй — в 50 раз. Авторы считают, что эта технология упростит использование кольцевых мРНК в терапии различных заболеваний.

Зельеварение в Хогвартсе, или как видят студенты химического факультета свою учебу.

The Sun и другие издания сообщают о более чем 80 смертельных случаях, наступивших после приёма популярных средств для лечения диабета и ожирения. Под раздачу попал не только семаглутид, но и его «коллеги» — тирзепатид и лираглутид.

Данные агентства по регулированию лекарственных средств и товаров медицинского назначения (MHRA):

35 смертей связаны с применением Саксенды и Виктозы (лираглутид датской Novo Nordisk);

29 человек скончались после приёма Оземпика, Вегови и Ребелсаса (семаглутид Novo Nordisk);

ещё 18 погибших на совести Мунджаро (тирзепатид от американской Eli Lilly).

В настоящее время эти препараты принимают около полумиллиона британцев. По прогнозам, через год их число удвоится.

Применение CAR-T терапии с помощью obecabtagene autoleucel (obe-cel) было одобрено в США у взрослых с острым В-лимфобластным лейкозом рецидивирующего/рефрактерного течения. Список доступных на сегодняшний день коммерческих CAR-T расширяется.

Особенностью obe-cel является сниженная аффинность антигенсвязывающего домена CAR-конструкта по сравнению с широко распространенным scFv анти-CD19 моноклонального антитела FMC63, что способствует снижению токсичности и более длительной персистенции продукта.