Дайджест новостей биотехнологии - февраль 2019

01 / 04

Второй человек в мире излечился от ВИЧ

После трансплантации стволовых клеток от донора с гомозиготной мутацией в корецепторе ВИЧ CCR5 житель Лондона вылечился от ВИЧ/СПИДа. Это второй такой случай в медицинской практике (первым человеком, излечившимся от ВИЧ 12 лет назад, был Тимоти Рэй Браун из США).

Рис. 1. Рецептор CCR5 (показан желтым цветом) в мембране клетки.

У лондонца, которому посвящена статья, в 2003 году был диагностирован ВИЧ, и с 2012 года он принимал антиретровирусные препараты. В том же году у него развилась ходжкинская лимфома, а в 2016 году его начали лечить с помощью трансплантации стволовых клеток.

Врачи нашли донора костного мозга с геном, обладающим естественной устойчивостью к ВИЧ-инфекции. Примерно 10% людей европейского происхождения имеют эту мутацию. Донорский костный мозг имел двойную копию удачной мутации в гене CCR5.

Антиретровирусная терапия была прекращена через 16 месяцев после трансплантации костного мозга. Ремиссия по ВИЧ-1 (HIV-1) сохраняется у пациента до сих пор (18 месяцев с момента прекращения лечения).

Кстати, именно такой мутантный вариант гена CCR5 «подарил» скандальный китайский ученый Хэ Цзянькуй близняшкам Лулу и Нане.

Подробнее (англ.): https://www.news-medical.net/news/20190305/Second-man-cured-of-HIV.aspx

Оригинал статьи в Nature: https://www.nature.com/articles/s41586-019-1027-4

Carbios создала первые пластиковые бутылки из 100% переработанного сырья с помощью особого фермента

Французская биотехнологическая компания Carbios сумела создать пластиковые бутылки из 100% переработанного пластика, используя свою специальную ферментную технологию.

Carbios перерабатывет полиэтилентерефталат (ПЭТ), один из наиболее часто используемых пластиков. Важно отметить, что его также можно использовать для создания бутылок с индивидуальным дизайном, что нужно многим брендам. ПЭТ может быть получен с использованием полностью переработанной очищенной терефталевой кислоты – компонента, используемого для изготовления ПЭТ.

Рис. 2. Бактерия, способная питаться пластиком и химическая реакция разложения ПЭТ с помощью бактериальных ферментов.

Carbios – не единственная компания, которая разрабатывает ферменты для расщепления ПЭТ. Это может показаться футуристическим, но бактерии, поедающие пластик Ideonella sakaiensis, были обнаружены около завода по переработке бутылок в Японии в 2016 году.

Американские и британские ученые разработали фермент, который они назвали «ПЭТаза» и в данное время работают над его улучшением.

Подробнее (англ.): https://labiotech.eu/industrial/carbios-biorecycled-plastic-enzymes/

Антимикробный потенциал Streptomyces из микробиомов насекомых

Бактерии класса Streptomyces, которые лежат в основе многих антибиотиков, можно найти не только в почве, но и в насекомых. Кэмерон Керри, профессор бактериологического факультета Висконсинского университета, показал, что некоторые из этих микробов обеспечивают своим хозяевам-насекомым защиту от инфекций. Керри предположил, что насекомые и их микробиомы могут стать новым богатым источником антибиотиков для лечения человека.

Ученые решили проверить эту идею и собрали более 2500 насекомых в различных биоценозах Северной и Южной Америки. Исследователи обнаружили, что микробы, полученные из насекомых, часто превосходят почвенные бактерии по активности подавления популярных патогенов (см. список ниже).

Acinetobacter baumannii

Aspergillus flavus

Bacillus cereus

Bacillus subtilis

Candida albicans

Candida sp.

Citrobacter freundii

Cryptococcus neoformans

Enterobacter cloacae

Enterococcus faecalis

Escherichia coli

Klebsiella oxytoca

Klebsiella pneumoniae

Metarhizium sp.

Micrococcus luteus

Mycobacterium smegmatis

Norcardia corynebacteroides

Proteus vulgaris

Pseudomonas aeruginosa

Rhizopus oryzae

Saccharomyces cerevisiae

Salmonella typhimurium

Serratia marcescens

Staphylococcus aureus (MRSA)

Staphylococcus epidermidis

Trichoderma sp.

Рис. 3. Места, в которых отлавливали насекомых для изучения (сиреневые точки).

1 - Симбонт южного соснового жука, бактерия Streptomyces и молекула

противогрибкового антибиотика микангимицина.

2 - Молекула цифомицина (новый противогрибковый препарат).

В ходе исследования ученые получили из бактерий-симбионтов бразильского муравья-листореза рода Cyphomyrmex новый антибиотик, назвав его цифомицином. В лабораторных тестах цифомицин показал свою эффективность против грибка Candida albicans. При этом он не вызывал токсических побочных эффектов у мышей. Исследователи подали заявку на патент на цифомицин.

Подробнее (англ.): https://www.genengnews.com/featured/antimicrobial-potential-of-streptomyces-from-insect-microbiomes-...

Оригинал статьи в Nature: https://www.nature.com/articles/s41467-019-08438-0#MOESM1

Разработан новый метод точной доставки лекарств в мозг

Исследователи объединили ультразвуковую визуализацию с ультразвуковой терапией и получили новый метод доставки лекарств. Они назвали его «Cavitation dose painting».

Используя сфокусированный ультразвук и микропузырьки контрастного вещества, исследовательская группа во главе с Хонг Ченом, доцентом биомедицинской инженерии в Школе инженерии МакКелви и доцентом радиационной онкологии в Школе Медицины смогла доставить лекарство через гематоэнцефалический барьер и отследить его перемещение.

Метод использует расширение и сжатие микропузырьков при взаимодействии с ультразвуком, что затем перемещает внутривенно введенное лекарство туда, куда указал ультразвук. Введение лекарства осуществляется после обработки нужной области мозга ультразвуком.

В исследовании использовали Cu-меченные нанокластеры золота (Cu-AuNCs) в качестве доставляемого в мозг вещества, т.к. их можно отследить разными методами. Исследователи подтвердили точность своего нового метода с помощью позитронно-эмиссионной томографии (см. рис. 4).

Рис. 4. Изображения, полученные методом «Cavitation dose painting» (слева); изображения, полученные методом позитронно-эмиссионной томографии (в центре); наложение двух изображений (справа). Предоставлено лабораторией Хонг Чен.

Подробнее (англ.): https://www.europeanpharmaceuticalreview.com/news/84444/precision-drug-delivery/

Оригинал статьи в Nature: www.nature.com/articles/s41598-019-39090-9.epdf