Дайджест SIBS-2020

17–18 ноября на площадке Сеченовского Yниверситета прошел IV Сеченовский международный биомедицинский саммит (Sechenov International Biomedical Summit, SIBS-2020). Ученые из России, США, Германии, Франции, Великобритании, Китая и других стран представили более сотни докладов, посвященных исследованиям в области биоинженерии, регенеративной, персонализированной и трансляционной медицины. Представляем в дайджесте наиболее интересные тезисы выступлений.

1.

Директор Института медицинской паразитологии, тропических и трансмиссивных заболеваний им. Е.И. Марциновского Сеченовского Университета Александр Лукашев рассказал о том, достаточно ли собрано данных о распространении вируса и течении заболевания, чтобы успешно бороться с ним, можно ли сравнивать статистику разных стран и какие сценарии развития событий ученые считают наиболее вероятными.

Хотя о вирусе известно уже довольно много, на некоторые вопросы пока ответить сложно. Например, какова вероятность повторного заражения и что может на нее повлиять, насколько устойчив иммунитет, полученный после перенесенного заболевания или применения вакцины, и насколько сильны долговременные последствия болезни. Это вносит неопределенность в прогнозы ученых – они рассматривают четыре сценария, от оптимистичного до очень негативного, но, по словам Лукашева, наиболее реалистичны сдержанные прогнозы (нейтральный и умеренно негативный). Какой из них окажется верным, зависит главным образом от устойчивости иммунитета к коронавирусу.

«Как мы знаем, чтобы остановить распространение вируса, нужен коллективный иммунитет, и необходимая для этого доля населения с иммунитетом зависит от индекса репродукции вируса. Для COVID-19 его оценивают по-разному, в среднем от 3 до 4, это значит, что иммунитетом должны обладать 60-75% людей. Это не очень хорошие новости, потому что мы еще довольно далеки от цели. Однако, и это приятный факт, людей с иммунитетом в среднем в 10 раз больше, чем тех, у кого болезнь протекала в острой форме, и кто попал в поле зрения систем здравоохранения. Например, в Северной Италии летом антитела обнаружены почти у 40% населения, в Нью-Йорке – у 27%, в Москве этот показатель так же близок к 27%. Это означает, что коллективный иммунитет мы можем получить естественным путем намного раньше, чем мы предполагали в феврале и марте».

2.

Доклад Эллы Ким из Университетской клиники Майнц (Германия) был посвящен одному из видов рака мозга – глиобластоме, а также сложностям в лечении опухолей и причинам низкой эффективности применяющихся на данный момент методов терапии. Исследования последних десятилетий показывают, что существующее предположение о том, что молекулярные мишени, обнаруженные на момент постановки диагноза, сохраняются и при рецидиве заболевания, ошибочно. Более детальное изучение механизмов развития опухоли и процессов, протекающих в ней, поможет успешнее бороться с болезнью.

«Глиобластома – это редкий вид рака, но он остается в центре внимания современной онкологии из-за своей сложности и высокой степени сопротивляемости лечению. Это один из самых распространенных и опасных типов первичных опухолей мозга, она характеризуется очень высокой гетерогенностью на разных уровнях: морфологии, иерархической организации и очень большим разнообразием геномных и транскриптомных профилей».

3.

Антон Буздин, заведующий Лабораторией клинической и геномной биоинформатики Сеченовского Университета, рассказал об использовании омиксных данных в диагностике онкологических заболеваний. Он подчеркнул необходимость персонализации лечения рака, однако признал, что возможности генетического тестирования пока ограничены. Расширить их можно с помощью данных о транскриптоме, отражающем экспрессию генов. Он может значительно различаться в разных тканях, например, тканях опухолей, и позволяет получить больше информации о процессах и условиях в них. Так, если экспрессия генов, от которых зависит эффективность лекарства, в клетках опухоли снижена, скорее всего, оно станет не лучшим выборов для лечения этого пациента. На основе данных о транскриптоме можно ранжировать препараты по их потенциальной эффективности.

«Точность транскриптомики была подтверждена иммуногистохимическими исследованиями и результатами протеомного анализа. И, что важно, она находится на несколько шагов ближе к фенотипу рака, чем анализ ДНК».

4.

Работы Майкла Ашнера (Медицинский колледж Альберта Эйнштейна, США) направлены на изучение того, как изменение содержания марганца в организме и отдельных органах и тканях влияет на здоровье человека. Как и многие другие элементы, в определенных количествах он необходим, это важный участник обмена веществ. Мозгу требуется совсем небольшое, относительно других органов, количество марганца, но он очень чувствителен к его концентрации. Результаты исследований указывают на то, что марганец может участвовать в развитии болезни Паркинсона – у людей с этой болезнью его содержание в отделах мозга, отвечающих за движения, значительно выше, чем у здоровых людей. Ученые определили, какие механизмы (их около 20) регулируют проникновение марганца через клеточную мембрану и могут быть ответственны за накопление его в клетках. Регуляция этих процессов, возможно, окажется путем к победе над заболеванием.

«Мы получаем марганец с пищей, и он очень важен для метаболизма белков и жиров, он обеспечивает иммунные реакции, регулирует уровень сахара, поддерживает свертываемость крови и необходим для многих ферментов. Он важен, но, как и другие элементы, в больших количествах превращается в яд, как говорил Парацельс».

5.

Стивен Бэдилак, заместитель директора Института регенеративной медицины им. МакГоуэна (США), посвятил свое выступление новейшим исследованиям в области использования скаффолдов – каркаса, помогающего восстанавливать поврежденные ткани. Так, несколько лет назад ученые обнаружили новый тип внеклеточных везикул, которые настолько сильно связаны с волокнами внеклеточного матрикса, что остаются на них даже после удаления клеток и имплантации скаффолда. Сейчас ученые исследуют содержимое и свойства таких везикул, чтобы предсказать, как их присутствие может влиять на регенерацию тканей.

6.

Томас Грот (Галле-Виттенбергский университет имени Мартина Лютера, Германия) в своем докладе рассказал о способах повышения качества имплантов, позволяющих снизить вероятность отторжения человеческим организмом. Речь идет об относительно новом сырье для имплантов – паучьем шелке. Натуральный паучий шелк обладает высокой прочностью, пластичностью и адаптивностью, он хорошо разлагается и может быть использован в имплантах абсолютно разного типа.

«Если мы попытаемся скопировать, повторить структуру живых организмов в импланте, то его совместимость c человеческим организмом серьезно возрастет».

7.

Основной темой выступления Сержа Рудаза (Университет Женевы, Швейцария) стали возможности метаболомики в диагностике и лечении хронической болезни почек. В последние годы ученые значительно продвинулись в понимании природы заболевания на молекулярном уровне и его биохимических механизмов, находят новые биомаркеры болезни. Метаболомика может помочь получить больше информации о процессах, протекающих в клетках, и изменении обмена веществ при патологиях.

«Среди нескольких направлений омиксных исследований метаболомика наиболее близка к фенотипу. Конечно, остальные тоже важны: у нас есть интересные работы по транскриптомике, протеомика была очень важна в начале 2000-х годов, но это очень сложная наука, и технология остается довольно сложной. Метаболомика объединяет в себе информацию о геноме, РНК, активности белков. И недавно мы поняли, что метаболиты – это не конец цепочки, а активный игрок, и они могут регулировать геном, например, через метилирование, и активность белков».

8.

Франко Тальяро из Университета Вероны, Италия, рассказал о том, какую проблему для врачей представляют пациенты, не соблюдающие рекомендации врачей, например, завершающие курс приема лекарства раньше, чем нужно. Как врач может оценить эффективность препарата и назначить дальнейшее лечение, если он не знает, лекарство ли не подействовало или пациент его не принимал, хоть и уверяет в обратном? Одно из решений – проверять содержание компонентов лекарств в крови, моче или волосах пациентов. Образцы волос получить проще всего и, как показывает автор доклада, в них действительно можно обнаружить нужные вещества, к тому же, их следы сохраняются в волосах дольше, чем в других образцах.

«Проблема соблюдения предписаний врача хорошо известна, и в 2003 году Всемирная организация здравоохранения выпустила очень интересный документ на эту тему, в нем есть несколько важных утверждений. В развитых странах выполняется примерно 50% предписаний при долгосрочной терапии хронических заболеваний, в развивающихся странах этот показатель еще ниже. Эта проблема очень важна: есть мнение, что более строгое соблюдение рекомендаций может повлиять на здоровье населения намного сильнее, чем любое улучшение конкретных способов лечения. Возможно, это утверждение несколько преувеличено, но это важная мысль».

про COVID-19