Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Wirtualny szczur pomoże medycynie

Recommended Posts

Amerykańskie Narodowe Instytuty Zdrowia (NIH) zainwestowały 13 milionów dolarów w Virtual Rat Project. Jego celem jest stworzenie w ciągu najbliższych 5 lat wirtualnego modelu szczura laboratoryjnego, na którym będzie można prowadzić badania medyczne.

Obecnie większość badań przeprowadza się na żywych zwierzętach, takich jak szczury czy myszy. Jednak ich hodowla i utrzymanie są drogie, co wpływa na koszty badań. Wirtualny szczur ma pomóc obniżyć te koszty. Na jego podstawie naukowcy będą mogli wstępnie testować swoje teorie i uczyć się nowych rzeczy.

Celem projektu jest odpowiedź na pytanie, dlaczego indywidualne osobniki rozwijają pewne markery chorób sercowo-naczyniowych, przewidzenie, jakie markery który szczur rozwinie i dlaczego oraz posiłkowanie się tą wiedzą w hodowli szczurów na potrzeby laboratoryjne - mówi biolog Daniel Beard z Medical College of Wisconsin, odpowiedzialny za projekt.

Wirtualny szczur nie wyeliminuje z badań żywych zwierząt. Będą one jednak wykorzystywane w bardziej zaawansowanych badaniach oraz do sprawdzenia dokładności wyników uzyskiwanych za pomocą opracowywanego właśnie modelu.

Virtual Physilogical Rat pomoże uczonym w stwierdzeniu, dlaczego i w jaki sposób u zwierząt rozwijają się schorzenia.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      W proteście przeciw zanieczyszczeniu miejsca pracy TWU Local 100 - związek zawodowy pracowników transportu w Nowym Jorku - zorganizował konkurs na zdjęcie najbrzydszego szczura. Zwycięzca otrzyma upoważniający do darmowych przejazdów miesięczny karnet (MetroCard).
      Witryna Rat Free Subways zadebiutowała w październiku zeszłego roku. Na razie w galerii zgromadzono 20 fotografii. Można je oceniać na 5-stopniowej skali (przystojniak, słodki, zwyczajny, brzydki, paskudny). Pod spodem wyświetla się średnia nota i liczba internautów, którzy oddali swój głos. W opisie zawarto dużo szczegółów, wiadomo więc, w jakiej linii i na jakiej stacji pstryknięto zdjęcie.
      Autorom witryny zależało na zaalarmowaniu opinii publicznej, dlatego w zamierzeniu kontent miał przemawiać do wyobraźni. By nie poprzestać wyłącznie na szokowaniu, związek opublikował także swoje postulaty, apelując, by częściej opróżniać kosze na śmiecie, ustawić więcej kubłów na każdej stacji i zadbać, by miały dobrze dopasowane klapy oraz by załatać dziury w ścianach i podłogach, przez które przechodzą gryzonie.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W czasach obfitości orangutany z Borneo przejadają się owocami. Tworzą zapasy tłuszczu, by skorzystać z nich przy niedoborach preferowanego pożywienia. Poza naszym gatunkiem, tworzenie zapasów tkanki tłuszczowej nie występuje u naczelnych, dlatego spokrewnione z nami orangutany wydają się dobrym modelem do badania ludzkich zaburzeń odżywiania i otyłości.
      Mimo dzisiejszej pandemii otyłości tak naprawdę nie rozumiemy podstaw otyłości lub tego, jak działają diety wysoko- czy niskobiałkowa - podkreśla prof. Erin Vogel z Rutgers University. W swojej pracy pt. "Borneańskie orangutany na krawędzi proteinowego bankructwa" Amerykanka zaprezentowała, w jaki sposób orangutany, które bazują na niskobiałkowych owocach, wytrzymują wahania zawartości protein w swoim pożywieniu. Sądzę, że badanie menu niektórych naszych najbliższych krewnych [...] może pomóc w zrozumieniu zagadnień związanych z naszą współczesną dietą.
      Badania specjalizującej się w antropologii ewolucyjnej Vogel wykazały, że orangutany przybierały na wadze wyłącznie w okresach spożywania kalorycznych i białkowych pokarmów (fakt ten jest często ignorowany przez osoby walczące ze zbędnymi kilogramami, które zakładają, że najlepszym sposobem na schudnięcie jest dieta niskowęglowodanowa z dużą zawartością białka). Tylko podczas spożywania niewielkiej liczby kalorii organizm sięgał po zapasy tłuszczu, a wreszcie białka mięśni.
      Akademicy analizował próbki moczu pobierane w ciągu 5 lat przez dr Cheryl Knott z Uniwersytetu w Bostonie i jej współpracowników. Określano zawartość metabolitów oraz stabilnych izotopów azotu. Okazało się, że podczas utrzymujących się deficytów białka (gdy brakowało niskobiałkowych owoców) orangutany jadały zawierające więcej białek liście oraz wewnętrzną część kory. Energię zapewniały im tkanka tłuszczowa, a później mięśnie.
      Odkryliśmy, że dzienna dawka białek przyjmowana przez orangutany, gdy nie ma owoców, jest niewystarczająca dla ludzi i stanowi 1/10 ilości spożywanej przez goryle górskie. To jednak wystarczy, by uniknąć poważnego niedoboru protein.
      Biolodzy opowiadają, że orangutany żyjące w tym wymagającym środowisku wykorzystują okresy obfitości, kiedy na drzewach dojrzewa 80% owoców. Wtedy jedzą, jedzą i tyją. Później muszą przetrwać okresy znacznego ograniczenia owocowania, które mogą potrwać nawet 8 lat. Przy diecie składającej się z liści i kory w moczu wzrasta stężenie ketonów - to znak, że organizm zużywa tłuszcze. Podniesiony poziom izotopów azotu należy zaś interpretować jako wskazówkę rozkładania mięśni.
      Amerykańskie studium unaocznia, że zdolność orangutanów do tworzenia zapasów tłuszczu zwiększa ich szanse na przeżycie, ale stanowi zgubę dla ludzi, którzy w wielu przypadkach ich nie potrzebują. W przyszłości Vogel zamierza prześledzić wahania poziomu greliny, leptyny oraz cytokin.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Jednym z poważnych zagrożeń dla środowiska naturalnego są obce, inwazyjne gatunki które wypierają gatunki rodzime. Z gatunkami inwazyjnymi usiłuje się walczyć poprzez fizyczną eliminację ich z ekosystemu. Tymczasem naukowcy z Princeton University ostrzegają, że czasem takie działania mogą przynieść więcej szkody niż pożytku.
      Profesor ekologii i biologii ewolucyjnej David Wilcove podkreśla, że zanim podjęta zostanie decyzja o walce z inwazyjnym gatunkiem, najpierw należy rozpoznać rolę, jaką spełnia w ekosystemie. Może się bowiem okazać, że jego działania są istotne dla przetrwania innych gatunków. Po wytępieniu gatunku inwazyjnego i w przypadku braku rodzimego gatunku, który odgrywał rolę spełnianą teraz przez gatunek inwazyjny, sytuacja ekosystemu może ulec dalszemu pogorszeniu.
      Profesor Wilcove i doktor David Pattemore obserwowali trzy gatunki roślin z nowozelandzkiej Wyspy Północnej, na której rodzime kręgowce, w przeszłości odpowiedzialne za zapylanie, w większości wyginęły. Chcieli porównać szanse na przeżycie roślin z przedstawicielami tych samych gatunków z rezerwatu na niewielkiej Little Barrier Island, na której rodzime organizmy zapylające - endemiczne ptaki i nietoperze - są obecne.
      Wilcove i Pattemore odkryli, że na Wyspie Północnej rolę gatunku zapylającego przejął inwazyjny szczur, zawleczony tam przez Europejczyków, który w dużej mierze przyczynił się do wyginięcia zwierząt wcześniej zapylających rośliny.
      Biorąc pod uwagę tempo, z jakim ludzie powodują zagładę kolejnych gatunków, bardzo ważne jest zadanie sobie pytania, jak działają kluczowe w ekosystemie mechanizmy, takie jak zapylanie, w chwili, gdy odpowiedzialne za nie gatunki znikają. Co dziwne, dotychczas w większości przypadków nie znamy odpowiedzi na to pytanie - mówi Wilcove.
      Naukowcy odizolowali część roślin, uniemożliwiając do nich dostęp rodzimym organizmom zapylającym. Ustawili przy nich kamery, by sprawdzić, co się stanie. Rośliny z Little Barrier Island, którym uniemożliwiono kontakt z rodzimymi kręgowcami, odniosły bardzo niewielkie sukcesy w rozmnażaniu się. Tymczasem rośliny z Wyspy Północnej przekazywały swój pyłek bez przeszkód. Filmy z kamer ujawniły, że zapylane były przez szczura oraz niewielkiego szlarnika rdzawobocznego, który na Wyspę trafił przed 200 laty, więc nie ewoluował razem z miejscowymi roślinami.
      Ironią losu jest fakt, że szczur jest odpowiedzialny za zagładę rodzimych kręgowców Wyspy Północnej. Morderca wszedł w rolę swojej ofiary - stwierdzili uczeni.
      W dalszej części swojej pracy stwierdzają, że wysiłki mające na celu kontrolowanie inwazyjnych gatunków muszą iść ramię w ramię z przywracaniem gatunków rodzimych, by ważne ekologiczne funkcje były nadal spełniane. W przypadku Wyspy Północnej wyeliminowanie szczurów bez jednoczesnej reintrodukcji endemicznych ptaków i nietoperzy może być szkodliwe dla rodzimych roślin. A jeśli wyginą te rośliny, wyginą też inne gatunki, które są od nich zależne.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Do 2050 roku na gruźlicę może umrzeć nawet 40 mln palaczy. Jak podkreśla dr Sanjay Basu z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco, wiele nowych przypadków choroby wystąpi w Afryce, we wschodnich rejonach śródziemnomorskich oraz na południowym wschodzie Azji.
      Pali aż 20% ludzi na świecie i przewiduje się, że w wielu biednych krajach odsetek ten jeszcze wzrośnie. Palenie tytoniu powiązano z podwyższonym jednostkowym ryzykiem zakażenia prątkiem gruźlicy, a także ze zwiększoną śmiertelnością z powodu gruźlicy, nie było jednak wiadomo, jak się to przekłada na statystyki populacyjne. Amerykanie zdecydowali się więc opracować matematyczny model epidemii gruźlicy, który pomógłby w oszacowaniu wpływu przyszłych trendów w zakresie palenia na kontrolę choroby.
      Zespół ocenił chorobowość i śmiertelność w każdym z 6 regionów Światowej Organizacji Zdrowia w okresie od 2010 do 2050 roku, uwzględniając zmieniające się trendy w zakresie palenia, wykrywalności, skuteczności leczenia i częstości występowania zakażeń HIV.
      Wyliczenia pokazały, że jeśli obecne trendy w paleniu się utrzymają, liczba nowych przypadków gruźlicy wzrośnie o 18 mln, a do 2050 umrze na nią aż 40 mln dodatkowych osób. Skąd to wiemy? Akademicy porównali liczbę zakażeń i zgonów na gruźlicę w modelach biorącym pod uwagę i pomijającym palenie i stwierdzili, że ten pierwszy przewiduje o 7% więcej infekcji (274 mln vs. 256 mln) i aż o 66% więcej zgonów (101 mln vs. 61 mln).
      W artykule opublikowanym na łamach pisma British Medical Journal Basu podkreśla, że palenie z pewnością opóźni moment realizacji celu w postaci obniżenia śmiertelności gruźlicy o połowę w latach 1990-2015. Amerykanie stwierdzili, że agresywna kontrola palenia, polegająca na obniżaniu co rok liczby palących o 1% aż do całkowitego wyeliminowania nałogu, pozwoliłaby zapobiec 27 mln wywołanych tytoniem zgonów na gruźlicę rocznie. Jest to jednak mało prawdopodobny scenariusz, zważywszy, że w niektórych krajach pali połowa dorosłej populacji.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Sztuczny móżdżek u szczurów to, wg futurystów, kolejny krok na drodze do stworzenia cyborgów, u których wzmocniono by działające prawidłowo funkcje. Dla biologów i lekarzy osiągnięcie Mattiego Mintza z Uniwersytetu w Tel Awiwie ma jednak nieco inne znaczenie: daje nadzieję na zastąpienie struktur uszkodzonych przez udar, wypadek czy procesy starzenia.
      Naukowcy podkreślają, że dotychczasowe protezy, np. implant ślimakowy, pozwalały na jednokierunkową komunikację – od urządzenia do mózgu albo na odwrót. W przypadku sztucznego móżdżku przepływ informacji zachodzi w obie strony.
      Urządzenie otrzymuje dane czuciowe z pnia mózgu. Interpretuje je, a następnie wysyła sygnał do różnych regionów pnia mózgu i znajdujących się tu obwodowych neuronów ruchowych (to do nich dostarczają część bodźców włókna związane z odruchami i programem ruchów).
      To dowód, że można nagrywać dane z mózgu, analizować je podobnie jak sieć biologiczna i kierować do mózgu informację zwrotną – cieszy się Mintz.
      Z kilku względów móżdżek doskonale nadawał się do zastąpienia sztucznym odpowiednikiem. Niemal doskonale znamy jego anatomię i niektóre z jego zachowań. Na początku akademicy analizowali sygnały napływające z pnia mózgu do sterującego równowagą, koordynacją i czasowaniem ruchów móżdżku. Później przyglądali się generowanej przez móżdżek odpowiedzi. Na końcu stworzyli sztuczną wersję móżdżku w postaci chipa, który znajduje się na zewnątrz czaszki i jest podłączony do mózgu za pomocą wszczepionych elektrod.
      W ramach testów znieczulono szczura i wyłączono jego móżdżek. Zwierzę poddano warunkowaniu klasycznemu. Najpierw miało ono mrugać w odpowiedzi na dmuchnięcie w oko połączone z dźwiękiem, potem po zadziałaniu samego dźwięku. W pierwszym scenariuszu naukę prowadzono bez podłączonego chipa (wtedy szczur nie był w stanie opanować odruchu). W drugim chip podłączano i gryzoń uczył się jak zwykłe zwierzę.
      Naukowcy komentujący doniesienia Izraelczyków podkreślają, że w przyszłości trzeba będzie stworzyć modele większych obszarów móżdżku, które mogłyby się uczyć całych sekwencji ruchowych. Wg nich, warto by też sprawdzić, jak sprawuje się chip u przytomnych zwierząt, a nie będzie to łatwe ze względu na artefakty w sygnale generowane przez sam ruch.
×
×
  • Create New...