Najważniejsze badania medyczne w 2017 r. - ranking "Nature"

Oprac. Piotr Kallalas
opublikowano: 24-01-2018, 00:00

Prestiżowe czasopismo „Nature” podsumowało ubiegły rok pod względem najważniejszych dokonań i prac badawczych, które wpłynęły na rozwój światowej nauki w obszarze zagadnień medycznych. W zestawieniu nie zabrakło osiągnięć w takich dziedzinach, jak immunologia i immunoterapia, neurobiologia, mikrobiologia czy genetyka.

Ten artykuł czytasz w ramach płatnej subskrypcji. Twoja prenumerata jest aktywna

Redaktorzy „Nature” zwracają uwagę m.in. na niezwykły potencjał, jaki drzemie w systemie zależności mikroflory jelitowej. Bakterie bytujące w jelitach tworzą mnogie i skomplikowane relacje, oddziałując zarówno na siebie, jak i na komórki organizmu gospodarza. 

Bakterie jelitowe jako pośrednicy terapeutyczni?

Niektóre produkty wytwarzane przez bakterie wpływają bezpośrednio na enterocyty i stanowią silne bodźce komunikacyjne. Do zbadania tych zależności naukowcy z Uniwersytetu Rockefellera w Nowym Jorku użyli technik bioinformatycznych i analiz z zakresu biologii molekularnej. Badania były prowadzone pod kątem receptorów sprzężonych z białkami G (GPCR). Łącznie przebadano 143 warianty produktów białkowych, które zostały wyprodukowane w E. coli. Następnie wytypowano kilkadziesiąt cząstek o powinowactwie do GPCR, aby sprawdzić poziom interakcji z enterocytami. Praca znacznie poszerzyła wiedzę dotyczącą zależności pomiędzy komensalami a środowiskiem gospodarza. 

Artykuł został opublikowany w sierpniu 2017 r. i od razu zdobył uznanie ze względu na potencjalne wykorzystanie uzyskanych informacji w praktyce terapeutycznej. Badacze podkreślają, iż poprzez genetyczne modyfikacje bakterii można będzie w przyszłości wpływać na tkanki gospodarza. W 2017 roku powstało wiele znaczących publikacji z dziedziny gastroenterologii, szczególnie dotyczących przeszczepiania mikrobioty jelitowej czy nieswoistych chorób zapalnych jelit, np. choroby Leśniowskiego-Crohna. 

Co daje blokada FSH

Interesujące wyniki badań z zakresu zaburzeń metabolicznych zostały opublikowane przez międzynarodowy zespół badawczy, który stworzyły instytuty ze Stanów Zjednoczonych, Europy i Chin. Naukowcy przeanalizowali zmiany hormonalne, jakie zachodzą u kobiet w okresie menopauzy i ich znaczenie w kontekście problemów z demineralizacją kości i zwiększonym odkładaniem tłuszczu. Podczas menopauzy znacząco rośnie stężenie hormonu folikulotropowego (FSH), co negatywnie wpływa na gospodarkę metaboliczną. Naukowcy postanowili zbadać ten mechanizm na poziomie molekularnym. 

Prace na mysich modelach pokazały, iż zastosowanie przeciwciał skierowanych przeciwko FSH może zablokować szkodliwą utratę tkanki kostnej. Proces zachodził na powierzchni komórek i w ten sposób zabezpieczał strukturę — zatrzymując degenerację. Terapia wpłynęła także na zwiększenie termogenezy i aktywowanie komórek brązowej tkanki tłuszczowej. 

Poznawanie znaczenia CHIP

Od kilku lat coraz więcej wiemy o hematopoezie klonalnej o nieokreślonym potencjale (ang. clonal hematopoiesis of indeterminate potential, CHIP). Jest to proces, w którym komórki krwi ulegają mutacjom i w ten sposób zwiększają swoje możliwości namnażania. Sytuacja szczególnie często występuje u osób w podeszłym wieku. Naukowcy są zdania, że zmiany mają charakter przystosowawczy w celu zwiększenie wydajności pracy układu. Niestety, nowe cechy przyczyniają się do większego ryzyka rozwoju procesów nowotworowych. Wyniki opublikowane przez naukowców z bostońskiego laboratorium Brigham and Women’s Hospital wskazują, że nie jest to jedyne zagrożenie. 

W instytucie przeanalizowano próbki krwi od przeszło 4,7 tys. pacjentów z chorobą wieńcową. Badacze są zdania, iż hematopoeza klonalna ma wpływ na rozwój chorób sercowo-naczyniowych. Zwiększa bowiem dwukrotnie ryzyko występowania choroby wieńcowej. Kluczowa może okazać się mutacja w genie TET2. 

Szczepionki w walce z rakiem

Idea leczenia chorych na raka przy użyciu szczepionek wydaje się wielkim wyzwaniem dla współczesnej medycyny. W tym wypadku nie chodzi bowiem o profilaktyczne szczepienia przeciw HPV, ale o terapię bezpośrednią, która stymulowałaby układ odpornościowy przeciwko złośliwym zmianom. 

W ubiegłym roku na łamach „Nature” ukazały się dwie publikacje, które zwiastują przełom w tych poszukiwaniach. Naukowcy z Instytutu Dana Farber w Bostonie przeprowadzili szereg badań ukazujących możliwości terapeutyczne tzw. szczepionek zawierających neoantygen. Taka szczepionka posiada antygen specyficzny dla konkretnego nowotworu. Pozytywne wyniki dotyczyły zastosowania takiego leczenia u pacjentów z zaawansowanym czerniakiem skóry. U 4 na 6 pacjentów nie odnotowano patologicznych zmian przez co najmniej rok od zakończenia terapii. Szczepienie polegało na bezpośredniej stymulacji limfocytów T, które celowały w komórki rakowe, powodując ich redukcję. 

Nie były to pierwsze tego typu badania. Zespół badawczy pracujący na Uniwersytecie Medycznym Johannesa Gutenberga w Moguncji również przedstawił obiecujące wyniki prób ze szczepionkami. W tym przypadku szczepionki nie bazowały na konstrukcie białkowym, ale na RNA. Efekt ich zastosowania: u 8 na 13 pacjentów nie odnotowano zmian patologicznych. 

Dwa oblicza astrocytów

W środowisku naukowym zajmującym się tematem chorób neurodegeneracyjnych wzbudziła zainteresowanie publikacja dotycząca nieneuronalnych komórek mikrogleju, które mają wpływ na procesy niszczenia neuronów. Komórki glejowe biorą udział w modyfikacji innych komórek poprzez wydzielanie cytokin (w tym cytokin IL-1, TNF i C1q), które następnie oddziałują na astrocyty. To z kolei prowadzi do transformacji tych największych komórek glejowych i do uruchomienia procesów degeneracyjnych. 

Autorzy pracy są zdania, iż astrocyty nie tylko pełnią funkcje ochronne i magazynujące, ale mogą być kluczowym elementem stymulującym procesy destrukcji. Badania, prowadzone w tym wypadku na myszach, mogą okazać się przełomowe dla przyszłych terapii celujących w zmiany neurodegeneracyjne. Opisane, zmodyfikowane astrocyty zostały zidentyfikowane u osób z chorobą Parkinsona, Huntingtona czy Alzheimera. Praca powstała w Katedrze Neurobiologii Uniwersytetu Stanford w Kalifornii i jest przez wielu naukowców postrzegana jako przełomowa w analizie mechanizmów neurodegeneracyjnych.

Czy są granice ludzkiej ingerencji w genom?

Edycja genomu to koncepcja, z którą wiąże się nadzieje, szczególnie w przypadku chorób monogenowych, zaburzeń odporności czy nowotworów. W pracach badawczych duże znaczenie, oprócz zagadnień technicznych, miały i mają kwestie natury etycznej. W 2017 roku zostały w znacznym stopniu przekroczone pewne granice w tym obszarze. 

Naukowcy z ośrodka badawczego w Portland (Oregon Health & Science University) wykorzystali system modyfikowania genomu CRISPR-Cas9 we wrodzonej kardiomiopatii przerostowej. Z tą techniką wiąże się problem mozaikowatości — po zastosowaniu edycji niektóre komórki zostają poprawione, a inne nie. Kontrola cyklu komórkowego i precyzyjne opracowanie momentu wprowadzenia konstruktu zdecydowanie zredukowało te ograniczenia. Obecnie coraz więcej zespołów badawczych podejmuje się przeprowadzenia modyfikacji przy użyciu systemu CRISPR. Prace związane z ingerencją genomową nie przestaną budzić kontrowersji, z którymi świat nauki będzie musiał się coraz częściej konfrontować.

Źródło: „Bondar T., Carmona J., Gao K., Benedetti B., Basson M., Levinson R., Stower H.,  Farrell A.: Notable advances 2017, www.nature.com 

Źródło: Puls Medycyny

Podpis: Oprac. Piotr Kallalas

Najważniejsze dzisiaj
× Strona korzysta z plików cookies w celu realizacji usług i zgodnie z Polityką Plików Cookies. Możesz określić warunki przechowywania lub dostępu do plików cookies w Twojej przeglądarce.