1. Orgány pro transplantaci budou vytištěny ve 3D
Skupina vědců z Imperial College London a King's College London vyvinula novou techniku pro 3D tisk lidských orgánů a tkání. Používají nízké teploty (zmrazení) k vytvoření struktur podobných mechanickým vlastnostem jako tkáně mozku, plic a dalších orgánů. Vědci doufají, že tato technologie bude také úspěšně použita k regeneraci (opravě) poškozené tkáně bez zvýšení rizika odmítnutí štěpu.
Pomocí této metody vytiskli vědci z Newcastle (Velká Británie) první umělou lidskou rohovku - průhledný film, který pokrývá povrch oka. Jeho poškození může výrazně snížit zrak a dokonce vést k oslepnutí.
Proč je to tak důležité?
Pomocí této metody lze vyřešit takové důležité zdravotní problémy, jako je odmítnutí transplantátu, nedostatek dárcovských orgánů a tkání a dokonce i slepota.
2. Nanomolekuly pro rychle působící léky
Objev nových molekul pro vývoj léčiv je pracný a časově náročný proces. Chemici na University of Los Angeles (UCLA) vyvinuli novou metodu detekce malých molekul pomocí elektronového mikroskopu, která tento proces výrazně urychlí. Tento přístup umožňuje rozpoznat strukturu nanomolekul za pouhých 30 minut - namísto dříve vyžadovaných několika hodin.
Propagační video:
Proč je to tak důležité?
Mikromolekuly (velmi malé molekuly) se nacházejí ve většině moderních léčiv. Malá velikost umožňuje molekulám rychle pronikat do buněčných membrán a dosáhnout jejich cíle. To znamená, že droga začne působit mnohem rychleji.
Po mnoho let se rentgenové paprsky používají k analýze struktury molekul ve vývoji nových léků. Tato technika není tak efektivní a časově náročná. „Pomocí elektronového mikroskopu je možné vyfotografovat novou strukturu během několika minut. Tuto metodu lze nazvat transformační pro vědce hledající bioaktivní molekuly, “říká profesor Carolyn Bertozzi ze Stanfordské univerzity.
3. Střevní bakterie vyřeší problém nedostatku dárcovské krve
Vědci hledali dlouhou dobu metodu, která by jim umožnila rychle transformovat skupiny II, III, IV na I (skupina „univerzálních dárců“). Zdá se, že hledání bylo korunováno úspěchem. V létě roku 2018 vědci z University of British Columbia uvedli, že enzym, který objevili v lidském střevě, by mohl přeměnit krevní skupiny II a III na krevní skupiny I 30krát rychleji než dříve používané. Jak vědci vysvětlili, je to způsobeno tím, že přeměna uhlohydrátů na mukoproteinové proteiny střevními bakteriemi je velmi podobná procesu odstraňování uhlohydrátů z povrchu červených krvinek (erytrocytů).
Vědci již dlouho hledají metodu, která rychle přemění krevní typy II, III, IV na I. Foto: GLOBAL LOOK PRESS.
Proč je to tak důležité?
Krevní skupina je určována uhlohydráty na povrchu červených krvinek, které se nazývají antigeny. Pokud transfuzujete nekompatibilní krevní skupinu, například krevní skupinu II, na pacienta se skupinou III, tělo začne produkovat protilátky, které útočí na červené krvinky pomocí „špatné“skupiny.
Skupina I je „univerzálním dárcem“, protože na povrchu erytrocytů nemá žádné antigeny.
K prokázání účinnosti a bezpečnosti této metody u lidí jsou nutné další klinické studie. Pokud však metoda funguje, vyřeší to problém nedostatku darované krve.
4. O krok blíže k léčbě Alzheimerovy choroby
Rok 2018 byl poznamenán několika objevy najednou, které budou účinně léčit Alzheimerovu chorobu.
Odstranění enzymu BACE1. Vědci z Cleveland Clinic Lerner Research Institute zjistili, že postupné odstraňování enzymu BACE1 zcela rozpouští amyloidní plaky (spleti proteinů, které narušují signalizaci mezi neurony) v mozcích Alzheimerových myší.
Tento rok přivedl vědce blíže k záhadě léčby Alzheimerovy choroby. Foto: GLOBAL LOOK PRESS.
Interneuron Engineering. Vědci z Gladstones Institute v San Franciscu obnovují mozky myší s Alzheimerovou chorobou implantováním interneuronů odpovědných za regulaci mozkových rytmů. Je známo, že biorytmy mozku jsou při Alzheimerově chorobě vážně narušeny.
Byla vysvětlena role genu apoE4, genetického rizikového faktoru pro Alzheimerovu chorobu. Vědci v Gladstones Institute objevili hlavní genetický rizikový faktor Alzheimerovy choroby. Ukázalo se, že se jedná o gen apoE4. Vědci ukázali, že korekce tohoto genu pomocí speciálních mikromolekul obnovuje poškozené neurony.
Proč je to tak důležité?
Po celá desetiletí se vědci pokoušejí porozumět mechanismům, které jsou základem vývoje Alzheimerovy choroby. V posledních letech byly velké farmaceutické společnosti neúspěšné ve vývoji nových léků pro léčbu této choroby. Nedávný pokrok otevírá vědcům nové příležitosti.
5. Vyhraje vítězství nad rakovinou
V roce 2018 byla Nobelova cena za medicínu udělena James Allison a Tasuk Honjo za průlomový objev, že vlastní imunita člověka může bojovat s rakovinnými buňkami. Na základě tohoto vědeckého vývoje se již léky vyrábějí pro léčbu rakovinových nádorů.
Proč je to tak důležité?
Objev James Ellison a Tasuku Honjo není nový. Byl vyroben v 90. letech minulého století, ale teprve nyní byl uznán jako revolucionář v boji proti rakovině.
6. Mozkové buňky z krevních buněk
Vědci poprvé uspěli v přeprogramování lidských krevních buněk na kmenové buňky nervového systému, podobně jako buňky embrya. Výsledné buňky se mohou dělit samy od sebe. Objev náleží vědcům z Německého centra pro výzkum rakoviny a Stem Cell Institute v Heidelbergu.
Proč je to tak důležité?
Předchozí pokusy vědců získat kmenové buňky nervového systému z krevních buněk byly neúspěšné (buňky se v laboratorních podmínkách nemohly dělit), a proto byly použity k léčbě nemocí. Objev německých vědců dává nové možnosti v léčbě nemocí, jako je mrtvice, Parkinsonova choroba a Göttingtonova chorea.
7. Umělá imunita
Biologové z University of Los Angeles byli schopni získat první umělé lidské imunitní buňky schopné bojovat s infekcemi a rakovinnými nádory spolu s přírodními. Umělé T buňky (typ lymfocytů) mají stejnou velikost, tvar a funkci jako přirozené imunitní buňky.
Proč je to tak důležité?
Bez buněk imunitního systému bychom nebyli schopni přežít. Vývoj umělých T buněk je obrovským krokem k novým metodám léčby maligních nádorů a autoimunitních onemocnění (revmatoidní artritida, roztroušená skleróza atd.)
8. První geneticky modifikované děti
V listopadu 2018 oznámil čínský vědec He Jiangkui narození prvních geneticky modifikovaných dvojčat na světě. Za použití technologie CRISPR byla část DNA zodpovědná za pronikání viru imunodeficience do lidského těla odstraněna z DNA embrya. Podle vědce nejsou dvojčata náchylná k tomuto typu infekce. Jiangkui byl ostře kritizován vědeckou komunitou, protože úprava genů embryí je ze zákona zakázána. Genová modifikace může navíc způsobit nepředvídatelné mutace a bude předána budoucím generacím. Další osud vědce není dosud znám. Podle některých zdrojů může být zatčen.
Proč je to tak důležité?
Editace lidských genů přiměla vědce přemýšlet o etické stránce této metody. Na druhé straně, jeho implementace může pomoci vyřešit problémy dědičných chorob, jako je cystická fibróza, hemofilie, Duchenneova svalová dystrofie a mnoho dalších.
KARINA GYAMJYAN