Открытки и пожелания, календарь праздников и события, история и библиотека, каталог сайтов от webplus.info
Свежий календарь праздников и событий КАЛЕНДАРЬ  Каталог пожеланий и поздравлений ПОЖЕЛАНИЯ  Открытки ОТКРЫТКИ  Красивые обои на рабочий стол ОБОИ  Исторические очерки ИЗ ИСТОРИИ...  Все новости НОВОСТИ 

6 июля 2020, понедельник 03:59

№ 14907381

Новости - Россия

Новости - Россия
Новости - Россия - Наука и Новые технологии

Наука и Новые технологии

все новости раздела
с комментариями
03:57
05 Июл
Изменившим орбиту МКС космическим мусором оказался обломок российской ракеты (Lenta.ru)
Международная космическая станция (МКС) уклонялась от возможного столкновения с обломком ступени российской ракеты «Протон». «Это был обломок ступени российской ракеты SL-12, запущенной в сентябре 1987 года», — сказал представитель НАСА.
20:28
04 Июл
Космонавт Вагнер сфотографировал с борта МКС ярчайшую за семь лет комету (ИТАР ТАСС)
В ближайшие дни комету C/2020 F3 (NEOWISE) будет видно с Земли в предутреннем небе низко над северо-восточным горизонтом около созвездия Возничего
04:25
04 Июл
Космический мусор вынудил МКС изменить орбиту (Lenta.ru)
Международная космическая станция (МКС) была вынуждена изменить свою орбиту для того, чтобы избежать столкновения с космическим мусором. Операцию по коррекции орбиты произвел Центр управления полетами ЦНИИмаш (входит в «Роскосмос»). Для этого маневра были использованы двигатели грузового корабля «Прогресс МС-14».
18:08
03 Июл
Орбиту МКС внепланово скорректировали из-за угрозы столкновения с мусором (ИТАР ТАСС)
12:17
02 Июл
В Роскосмосе заявили, что по безопасности корабля Crew Dragon остаются вопросы (ИТАР ТАСС)
Заместитель главы госкорпорации Юрий Урличич сообщил, что Роскосмос согласится на доставку российских космонавтов к МКС на американском корабле только после его сертификации
10:30
02 Июл
От оргазма до бессмертия. Записки драг-дизайнера (ПОЛИТ.РУ)
Продолжаем знакомить читателей с книгами, вошедшими в длинный список премии «Просветитель» 2020 года. 17 сентября станут известны восемь книг, которые продолжат борьбу за премию. Минское издательство «Дискурс» представляет книгу Григория Никифоровича «От оргазма до бессмертия. Записки драг-дизайнера» . Книга рассказывает о захватывающем, но тернистом пути создания новых препаратов — от идеи до появления на аптечных прилавках. Вы узнаете, сколько времени и денег уходит на разработку лекарств, почему далеко не каждая удачная идея превращается в таблетки, каким образом виагра, задуманная как средство от боли в груди, теперь известна совсем в другом качестве, и почему скандал вокруг мельдония в конечном счете пойдет ему на пользу. Григорий Валерьянович Никифорович — биофизик, доктор биологических наук. Окончил физический факультет БГУ. Работал в Институте тепло- и массообмена Академии наук БССР в Минске, Институте органического синтеза Академии наук ЛатвССР в Риге, университете Аризоны (Тусон, Аризона) и Вашингтонском университете в Сент-Луисе (Сент-Луис, Миссури). Автор ряда научных монографий и научно-популярных книг. Предлагаем прочитать один из разделов книги.   По волнам драг-дизайна Пептидные лекарства существовали и до начала их активного направленного поиска. Инъекции инсулина назначались диабетикам еще почти сто лет назад; тогда использовался свиной инсулин, поскольку его аминокислотная последовательность ближе всего к человеческой. Привычным и весьма эффективным средством родовспоможения давно стал окситоцин. Циклоспорин, лекарство, позволяющее осуществлять пересадки органов, — тоже пептид, причем циклический. Блокаторы ферментов-протеаз вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) — саквинавир, ритонавир, индинавир — построены на пептидной основе. Даже первый антибиотик пенициллин представляет собой производное от пептидного соединения. Успехи драг-дизайна пептидов, описанные в предыдущем разделе, несомненны — но их значение было, главным образом, чисто научным. Они доказали, что имитация природных пептидных биорегуляторов при условии сохранения свойств, важных для функционирования, может быть путем к реальному лекарству. Кроме того, было установлено, что аминокислотные последовательности природных пептидов, хоть и отобранные в процессе эволюции, могут быть неуникальными — аналоги, получаемые заменами некоторых аминокислот в цепочке, подчас оказывались не менее, а иногда и более биологически активными. Может быть, есть смысл имитировать не сами природные пептиды, а их активные аналоги? Но эти аналоги надо еще обнаружить — в предельном случае синтезировать и испытать активность огромного количества возможных в принципе пептидных цепочек. Для шестичленного пептида, например, их 206, то есть шестьдесят четыре миллиона комбинаций двадцати аминокислот в шести позициях. Многовато — и традиционные подходы пептидной химии здесь вряд ли помогут, даже если трясти очень сильно. Зато можно попытаться перевернуть задачу: исходить не из аминокислотной последовательности, а из функции пептида. Спрашивать не о том, обладает ли данная последовательность именно этой биологической активностью, а о том, какая последовательность имеет хоть какую-то активность. В такой постановке важнее всего надежный и эффективный способ проверки специфической активности пептидов, и если он налажен — дело за пептидными химиками. И химики не подвели: во второй волне поиска пептидных лекарств чуть ли не главным методом стал твердофазный синтез так называемых комбинаторных пептидных библиотек, позволивший одновременно получать большое количество пептидов для дальнейшего тестирования. Одна из первых работ в этом направлении исследовала взаимодействия шестичленных пептидов с рецепторами опиоидов. Были синтезированы библиотеки общим объемом пятьдесят два миллиона сто двадцать восемь тысяч четыреста пептидов — меньше, чем шестьдесят четыре миллиона в принципе возможных, но ненамного. И оказалось, что соединения, содержащие в первых пяти положениях цепочки последовательность энкефалина, природного биорегулятора опиоидных рецепторов, связываются с этими рецепторами гораздо лучше, чем все остальные из рассмотренных шестичленных пептидов. Подход, использующий комбинаторные библиотеки, доказал, таким образом, свою пригодность и эффективность для отбора пептидов с заданными биологическими свойствами — он нашел правильный ответ, который в этом случае, правда, был уже известен. Но небольшая модификация тех же библиотек указала уже на новые шестичленные цепочки с высоким уровнем связывания с опиоидными рецепторами, а также на соединения, надежно узнающие антитела различных типов. В природе таких пептидов обнаружено не было — значит, имея в руках синтезированную пептидную библиотеку, можно найти в ней неизвестные ранее пептиды с теми биологическими свойствами, на наличие которых эта библиотека будет проверяться. Современные схемы твердофазного пептидного синтеза позволяют создавать самые разнообразные библиотеки. Можно, например, закреплять определенную аминокислоту за определенной позицией в цепочке. Можно передвигать эту аминокислоту вдоль цепи. Можно вставить в цепочку пары аминокислот, боковые цепи которых могут образовать валентные связи, и получить библиотеку циклических пептидов. Можно, наконец, использовать при синтезе неприродные аминокислоты и вообще любые химические соединения, способные встроиться в пептидный остов, и получить пептиды, устойчивые к ферментам — более того, блокирующие действие самих пептидаз. Еще один способ построить пептидную библиотеку связан с явлением так называемого фагового дисплея. Фаги — это вирусы, проникающие в клетки бактерий, и, как всякие вирусы, они размножаются за счет генетического аппарата клетки-хозяина. Фаги состоят из молекул нуклеиновых кислот (в основном ДНК и реже РНК), окруженных белками оболочки вируса; если особым образом ввести в ДНК фага заранее синтезированную библиотеку последовательностей нуклеотидов, она встроится в ДНК следующего поколения фагов, и на их поверхности появятся пептиды, соответствующие этим последовательностям. Потом всю эту смесь миллионов фагов наносят на пластинку, уставленную интересующими вас (то есть теми, с которыми надо добиться связывания) молекулами-мишенями. Промыв затем эту пластинку, вы оставите на ней только те немногие — из миллионов — фаги, что связались с мишенями. В каждом из них будет тот фрагмент ДНК, что нужен для производства пептида, который связывается с интересующей вас мишенью. Размножив эти отобранные фаги, вы получите большое количество пептидов с нужной вам связывающей активностью. Можно сделать так — и это очень важно, — что они будут доступны для проверки их биологических свойств, в частности связывания с антителами. В фаговые пептиды можно включать и неприродные элементы; для этого, правда, придется разработать новые молекулярные инструменты — РНК специального типа. Метод фагового дисплея был впервые описан Джорджем Смитом в 1985 году. В 2018 году его автор вместе с двумя другими учеными получил Нобелевскую премию по химии — ждать пришлось всего тридцать три года. Звонок из Стокгольма застал его по пути на кухню за чашкой кофе в 4:30 утра, и слышимость была очень плохая, почему он и понял, что его не разыгрывают, как опасался в первую секунду. Эти подробности я почерпнул из наших местных газет штата Миссури, гордых своим собственным нобелевским лауреатом — Джордж Смит уже много лет профессорствует в Миссурийском университете в небольшом городе Колумбия. Миссурийский университет нельзя назвать престижным — в списке из трехсот двенадцати американских университетов он занимает скромную сто двадцать девятую позицию. Это университет штата, то есть государственный, а не частный, как лидирующие в списке Принстонский, Гарвардский или Йельский университеты. По населению Колумбия сравнима с российскими Батайском, Первоуральском или Орехово-Зуево; город расположен в центре штата, вдали от миллионников Сент-Луиса и Канзас-Сити. Провинция, одним словом, — но в том-то и дело, что научной провинции в США не бывает. Конечно, лестно работать в лучших университетах страны, но для научной репутации или даже для шанса быть награжденным Нобелевской премией это совсем не обязательно — ситуация, немыслимая ни в СССР, ни в нынешней России. Оба сорта пептидных библиотек — и синтетические, и фаговые — открыли совершенно новые возможности для драг-дизайна. В самом деле, библиотеки позволяют отобрать из огромного количества пептидов те соединения, которые взаимодействуют с объектами, интересующими исследователей в данный момент, — рецепторами, ферментами, антителами и прочими мишенями; этот процесс называется скринингом . Структуру немногих отобранных пептидов затем оптимизируют, и, если повезет, среди них находятся кандидаты в новые лекарственные средства. Привести список таких кандидатов сегодня затруднительно — большинство еще в стадии разработки, и кроме того, информация о них обычно принадлежит фармацевтическим компаниям и бережно охраняется. Но всё же кое-что можно узнать из скупых сообщений в деловых новостях и в научной периодике. Известно, например, что британская компания «Байсикл Терапьютикс» продвигает на рынок онкологический препарат BT1718, созданный на основе бициклического пептидного токсина, продукта фаговых библиотек; в настоящее время идут его клинические испытания. По-видимому, этот успех не случаен: в свое время компания отпочковалась от кембриджской лаборатории Грегори Винтера, разделившего с Джорджем Смитом и Френсис Арнольд Нобелевскую премию 2018 года. Скрининг пептидных библиотек значительно расширил круг соединений, обладающих биологической активностью. Но, чтобы превратиться в настоящее лекарство, одного этого свойства мало — надо, как уже упоминалось, противостоять пептидазам. Кроме того, многие терапевтически важные мишени находятся внутри клеток, защищенных мембранной оболочкой, сквозь которую тоже надо проникнуть. К этим проблемам драг-дизайн пептидов подошел только в самые последние годы, и весьма энергично: стартовала третья волна . Внутримолекулярная циклизация пептидов когда-то ограничивалась созданием валентных связей между боковыми цепями природных аминокислот. Такие внутренние циклы по необходимости были короткими, но, когда химики научились вставлять в аминокислотные последовательности целые неприродные блоки и соединять отдаленные части молекулы длинными валентными цепочками, возник новый класс пептидных соединений. Их назвали макроциклами, а сами цепочки получили весьма уместное название скрепок. Типичным примером применения скрепки может служить история препарата ALRN-6924, клинические испытания которого проводит сейчас американская компания «Айлерон Терапьютикс». Известно, что белок р53 помогает подавить возникновение раковых опухолей; этому препятствуют два других белка, MDM2 и MDMX, которые образуют прочные комплексы с р53. Помешать белкам вступить в контакт с р53 — и тем самым снизить вероятность формирования опухоли — могло бы какое-нибудь вещество, конкурирующее с р53 за такой контакт. С этой целью аминокислотная последовательность участка р53, непосредственно вовлеченного в соприкосновение с MDM2 и MDMX, была оптимизирована с помощью методов фагового дисплея, и две позиции, отстоящие друг от друга на восемь аминокислот, были соединены непептидной скрепкой. Получившееся соединение и стало прототипом ALRN-6924. Кроме того, оказалось, что пептидные молекулы с таким усовершенствованием могут проникать через клеточные мембраны. А поскольку соответствующий фрагмент р53 обладал конформацией альфа-спирали, возникло предположение, что и другие пептидные альфа-спирали, конформация которых стабилизирована скрепками, смогут успешно взаимодействовать с внутриклеточными мишенями. В некоторых случаях это предположение как будто оправдалось — но эксперименты продолжаются. Еще один способ для пептида попасть внутрь клетки — химически связать его с каким-нибудь веществом, о котором уже известно, что оно способно туда проникнуть. В результате получается конъюгат , по способу действия напоминающий, скажем, космическую ракету: несущая часть отвечает за доставку корабля на орбиту, но на этом ее функция и заканчивается. Простейший конъюгат — это биологически активный пептид, к началу которого приделан поликатионный «хвост» из нескольких аминокислот, несущих положительный заряд. Так организован, например, препарат NA-1, который находится сейчас в третьей, завершающей, фазе клинических испытаний для применения при инсультах. Упомянутый ранее бицикл BT1718 — тоже конъюгат. Драг-дизайн пептидов, впрочем, не ограничивается изобретением новых молекул — в последнее время вновь появился интерес к природным пептидным соединениям, на этот раз весьма экзотическим — циклотидам. Они были найдены в африканских растениях, отвар из которых женщины Демократической Республики Конго применяют для облегчения родов, — еще один пример полезности этноботаники. Эти пептиды обладают очень жесткой пространственной структурой: например, калата B1 представляет собой тридцатичленную цепочку, замкнутую в цикл и стабилизированную к тому же тремя связями между парами боковых цепей в положениях 8–22, 12–24 и 17–29. Такая структура успешно противостоит пептидазам и может быть хорошей основой для лекарства. Если заменить любой из шести фрагментов цепи циклотидов между точками циклизации на последовательность другого пептидного биорегулятора — построить, по сути, тот же конъюгат, — появится возможность получить устойчивый вариант этого биорегулятора. О лекарственных препаратах на основе циклотидов пока не сообщалось, но перспективные соединения с разными типами активности уже получены. И конечно, нельзя не отметить, что на открытие циклотидов живо отозвались изобразительные искусства — известный немецкий скульптор Юлиан Фосс-Андре, физик по образованию, создал мини-монумент «Калата» (размер — девяносто сантиметров), воспроизводящий по данным ядерного магнитного резонанса трехмерную форму остова этой молекулы.   Скульптура «Калата» (2002) Третья волна драг-дизайна пептидных лекарств еще далеко не исчерпала свои возможности — но на сегодня в той или иной фазе клинических испытаний уже находятся сотни новых препаратов. Нет ни малейших сомнений, что к моменту выхода этой книги из типографии их число увеличится.   Ранее в рубрике Медленное чтение были представлены следующие книги, вошедшие в длинный список премии Просветитель 2020 года. Егоров Виталий. Люди на Луне: Главные ответы. — М.: Альпина нон-фикшн, 2020 . Кукушкин Николай. Хлопок одной ладонью. Как неживая природа породила человеческий разум. — М.: Альпина нон-фикшн, 2020 . Лосева Полина. Против часовой стрелки. Что такое старение и как с ним бороться. — М.: Альпина нон-фикшн, 2020 . Соколов Александр. Странная обезьяна. Куда делась шерсть и почему люди разного цвета. — М.: Альпина нон-фикшн Попов Сергей. Все формулы мира. — М.: Альпина нон-фикшн, 2019 . Чупринин Сергей. Оттепель: События. Март 1953 — август 1968 года. — М.: Новое литературное обозрение, 2020 . Яблоков Илья. Русская культура заговора. — М.: Альпина нон-фикшн, 2020 .  
16:30
01 Июл
Новый тест на антитела против COVID-19 (ПОЛИТ.РУ)
Ученые Института биоорганической химии РАН имени академиков М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН разработали четыре варианта тест-систем для обнаружения антител против коронавируса SARS-CoV-2. Новые тест-системы способны обнаруживать в сыворотке или плазме крови человека антитела сразу трех разных классов (IgM, IgG, IgA), что значительно повышает специфичность тестов. О разработке сообщается в совместном пресс-релизе ИБХ РАН и Министерства науки и высшего образования РФ. Для контроля над развитием болезни и принятия решений о необходимых мерах особенно важны данные о числе заразившихся и получивших иммунитет. При коронавирусной инфекции COVID-19, для которой пока еще крайне мало информации о механизме формирования иммунитета, ситуация осложняется еще и тем, что значительное число людей переносит инфекцию в скрытой форме. Для диагностики коронавирусной инфекции применяется полимеразная цепная реакция (ПЦР) с обратной транскрипцией. Она выявляет наличие РНК вируса в организме. Но этот метод имеет свои ограничения. Чаще всего для ПЦР используются образцы мокроты или мазки со слизистой оболочки носа и горла пациента. Но во многих случаях необходимость диагностики возникает, когда вирусы уже не находятся в клетках слизистых оболочек, а делать ради диагностики биопсию легких каждому пациенту слишком сложно и опасно. Поэтому альтернативный метод — выявление антител к коронавирусу — становится особенно важным. Оно позволяет определить как тех, в чьем организме присутствует вирус, так и тех, кто уже переболел. Напомним, что антитела, или иммуноглобулины, — это белковые молекулы, вырабатываемые клетками иммунной системы в ответ на проникновение в организм опасных объектов извне (бактерий, вирусов, токсинов). Антитела состоят из четырех цепочек аминокислот, плотно связанных друг с другом, так, что молекула напоминает по форме букву Y. В «вертикальной палочке» этой буквы Y находится так называемая константная часть антитела. Все антитела с одинаковой константной частью относятся к одному изотипу или классу. Классы обозначаются латинскими буквами IgA, IgD, IgM, IgG, IgE и так далее. Противоположная часть молекулы антитела называется вариабельной частью. Она различается у антител одного класса и обеспечивает узнавание антителом своего антигена. В качестве антигена выступает, например, молекула токсина в крови или поверхностные белки в мембране клетки (бактериальной, опухолевой или пораженной вирусом). Фрагмент молекулы, непосредственно вступающий в химический контакт с антигеном, называют антигенсвязывающим участком, а участок антигена, к которому присоединяется антитело, называют эпитопом. Каждое антитело будет реагировать на свой эпитоп. Причем одному и тому же эпитопу могут соответствовать несколько разных разновидностей антител. Присоединение антигена к антителу необходимо для иммунного ответа. Последствия этого события могут быть разными. Иногда одного лишь связывания с антителом достаточно, чтобы блокировать вредное воздействие антигена. В других случаях присоединенное антитело служит сигналом для клеток иммунной системы, которые спешат расправиться с антигеном. В тестах на коронавирус SARS-CoV-2 определяются антитела трех классов IgM, IgG и IgA. Антитела IgM образуют пентамеры, пять Y-образных молекул соединяются, обратившись к друг другу «ножками буквы Y». Такое антитело может связываться одновременно с пятью молекулами антигена. Обычно антитела этого класса возникают на ранней стадии иммунного ответа. IgM может быть признаком как начала COVID-19, так и неспецифической реакции иммунитета в связи с другими заболеваниями. Другой класс — IgG — представлен антителами, молекулы которых состоят из двух Y, обращенных ножками друг к другу. Их присутствие в сыворотке крови свидетельствует о перенесенном ранее заболевании и наличии иммунитета к коронавирусной инфекции. Наконец, антитела IgA, с молекулами Y-образной формы. На ранних этапах исследования коронавируса SARS-CoV-2 этому типу антител ученые уделяли мало внимания, а теперь он вызывает особый интерес. Дело в том, что именно антитела IgA были обнаружены у некоторых людей, контактировавших с больными COVID-19 и перенесших заболевание в скрытой форме (их заражение вирусом было подтверждено при помощи ПЦР). Высказывается даже предположение, что антитела IgA как раз и стали причиной бессимптомного течения болезни. Для создания новых тест-систем ученые ИБХ РАН получили комплекс антигенов на основе рекомбинантного поверхностного вирусного спайк-белка (S-белка), участвующего в проникновении вируса в клетки человека, и рекомбинантного высокочувствительного N-антигена вируса (белок нуклеокапсида SARS-CoV-2). Испытания систем проводились в Центральной клинической больнице РАН. Сотрудники Института биоорганической химии, допущенные к работе в красной зоне, провели анализ сывороток более 400 пациентов с диагнозом COVID-19. Набор для тестирования пациентов на антитела класса IgG прошел государственную регистрацию, а регистрация оставшихся трех наборов завершится в ближайшее время. Уже выпущена первая опытная партия наборов, которые прошли клинические испытания. «У разработанной нами тест-системы есть ряд преимуществ. Во-первых, мы расширили спектр белков-носителей антигенных детерминант в составе тест-системы до трех. Во-вторых, здесь используется смесь конъюгатов к диагностически важным классам антител — IgA, IgG, IgM. В-третьих, получение рекомбинантных белков, входящих в тест-систему, не связано с клетками млекопитающих или насекомых, а предполагает использование бактериальной культуры, что более выгодно с экономической точки зрения», — сообщил директор ИБХ РАН, академик Александр Габибов.
14:05
01 Июл
Астронавты NASA вышли с борта МКС в космос для продолжения работ по замене электробатарей (ИТАР ТАСС)
Работы могут продлиться около шести часов
12:06
01 Июл
Космонавтам на МКС обеспечили тайну голосования (ИТАР ТАСС)
Глава Роскосмоса Дмитрий Рогозин заявил, что раньше сложности голосования состояли в том, что долгое время российский сегмент МКС работал по линии связи, которая обеспечивалась по делению ответственности на станции американцами
11:55
01 Июл
Рогозин: собственный интернет на российском сегменте МКС появится до конца 2020 года (ИТАР ТАСС)
Далее по теме
НовостиНовости
НовостиНовости
УкраинаНовости - Украина
РоссияНовости - Россия
Каталог сайтов КАТАЛОГ САЙТОВ 
Если Вас заинтересовал наш проект и у Вас есть предложения или пожелания, которые могли бы улучшить его для Вас и нашей аудитории, напишите нам. Если Вы рекламодатель или готовы выступить в качестве спонсора этого проекта, будем рады ознакомиться с Вашими предложениями

Форма обратной связи

полная версия страницы