Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Ryż na cholerę
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Medycyna
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Około 15 lat temu immunolog Dusan Bogunovic z Columbia University natrafił na pacjentów cierpiących na rzadką chorobę genetyczną. Pierwotnie sądzono, że mutacja zwiększa ich podatność na niektóre infekcje bakteryjne. Jednak im więcej takich pacjentów identyfikowano, im szerzej zakrojone badania można było przeprowadzić, tym bardziej jasne stawało się, że osoby takie mają niezwykłą cechę – ich organizmy wyjątkowo skutecznie radziły sobie z wirusami.
Naukowiec odkrył, że u wszystkich pacjentów występuje niedobór białka ISG15, pełniącego funkcję regulatora odporności. Towarzyszył mu charakterystyczny dla infekcji wirusowej stan zapalny – łagodny, ale przewlekły i obejmujący cały organizm. Analiza komórek układu odpornościowego wykazała, że pacjenci zetknęli się z wieloma wirusami, w tym grypy, odry, świnki czy ospy wietrznej. Zaskakujące było jednak to, że osoby z mutacją nigdy nie zgłaszały objawów typowych dla tych infekcji.
Wyniki badań skłoniły naukowców do postawienia pytania, czy mechanizm związany z ISG15 można wykorzystać do opracowania uniwersalnej terapii przeciwwirusowej. Taki środek mógłby w przyszłości stanowić ochronę przed kolejnymi epidemiami i pandemią.
Przed tygodniem w Science Translational Medicine ukazał się artykuł An mRNA-based broad-spectrum antiviral inspired by ISG15 deficiency protects against viral infections in vitro and in vivo. Bogunovic i jego koledzy informują w nim o opracowaniu uniwersalnej eksperymentalnej terapii antywirusowej. Gdy stworzony przez siebie środek podawali w postaci kropli do nosa myszom i chomikom, powstrzymywał on replikowanie wirusów grypy oraz SARS-CoV-2 i łagodził objawy choroby. Te dwa wirusy zostały przetestowane in vivo. Natomiast żaden wirus badany in vitro nie poradził sobie z ochroną zapewnianą komórkom przez nowy środek.
Nowa terapia naśladuje skutki niedoboru ISG15. Naukowcy nie wyłączają jednak genu ISG15, gdyż ma on związek z wytwarzaniem ponad 60 białek, a skupili się na 10 białkach odpowiedzialnych za ochronę antywirusową. Na obecnym etapie rozwoju konstrukcja ich środka przypomina szczepionki mRNA przeciwko COVID. W skład preparatu wchodzi 10 cząsteczek mRNA kodujących 10 białek. Zostały one zamknięte w lipidowej nanocząsteczce. Po podaniu komórki biorcy wytwarzają 10 białek chroniących organizm. Całość działa przez krótki czas, wywołuje znacznie mniejszy stan zapalny niż u osób z niedoborem ISG15, ale to wystarcza do zapobiegania chorobom wirusowym, zapewnia Bogunovic.
Zdaniem naukowca, taka szczepionka może znakomicie przyczynić się do powstrzymania kolejnych pandemii. Można by ją podawać lekarzom, osobom w domach opieki i rodzinom chorych. W ten sposób osoby te byłyby chronione na wczesnym etapie rozwijającej się pandemii, bez względu na to, jaki wirus ją wywołuje. Uważamy, że zadziała to nawet jeśli czynnik chorobowy nie zostanie jeszcze zidentyfikowany, mów Bodunovic.
Technologia wymaga jeszcze dopracowania, szczególnie droga podawania i dawka. Co prawda myszy i chomiki były chronione przed poważnym zachorowaniem, ale – zdaniem Bogunovica – ochrona nie była na tyle silna, by bezpiecznie mogły się one kontaktować z chorymi zwierzętami. Naukowcy muszą też określić, jak długo trwa ochrona. Obecnie szacują, że jest to 3-4 dni od podania środka.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z kilku amerykańskich uczelni opracowali niezwykły sposób szczepienia. Wykorzystują przy tym... nić dentystyczną. Przetestowali swój pomysł na myszach i okazało się, że to działa. Nić dostarcza szczepionkę do tkanki pomiędzy zębami a dziąsłami, a u tak zaszczepionych myszy doszło do zwiększenia produkcji przeciwciał na powierzchniach wyściełanych błoną śluzową, takich jak nos czy płuca.
Powierzchnie pokryte błoną śluzową są bardzo ważne, gdyż to one są bramą do organizmu dla takich patogenów jak wirusy grypy czy koronawirusy. Gdy podajemy tradycyjną szczepionkę, przeciwciała są głównie wytwarzane we krwi, w błonach śluzowych pojawia się ich stosunkowo niewiele. Wiemy jednak, że jeśli szczepionkę poda się do błony śluzowej, przeciwciała pojawiają się w i niej, i we krwi. To daje organizmowi dodatkową linię obrony przed wniknięciem patogenu, mówi profesor Harvinder Singh Gill z North Carolina State University i Texas Tech University.
Skąd jednak pomysł właśnie na nić dentystyczną jako metodę dostarczania szczepionki? Przyczyną jest nabłonek łączący. To specyficzny typ nabłonka, który znajduje się na styku dziąsła i zęba. To kluczowa struktura dla zdrowia przyzębia. W przeciwieństwie do innych rodzajów nabłonka, jego komórki są luźno połączone, co pozwala na migrację komórek odpornościowych, stanowiących obronę naszego organizmu w jamie ustnej. Nabłonek łączący jest łatwiej przenikalny niż inne rodzaje nabłonka i jednocześnie jest częścią błony śluzowej. To unikatowa struktura, którą można wykorzystać do stymulowania produkcji przeciwciał w błonach śluzowych organizmu, mówi Gill.
Naukowcy nasączyli więc szczepionką niewoskowaną nić dentystyczną i użyli taką nić na myszach laboratoryjnych. Następnie sprawdzili wytwarzanie przeciwciał u myszy, u których szczepionkę podano przez nić dentystyczną, przez nos oraz umieszczając preparat pod językiem myszy. Okazało się, że podanie szczepionki za pomocą nici dentystycznej do nabłonka łączącego spowodowało znacznie większą produkcję przeciwciał niż obecny złoty standard szczepień doustnych, czyli umieszczenie środka pod językiem, mówi Rohan Ingrole z Texas Tech University. Zastosowanie nici chroniło też przed wirusem grypy równie dobrze, co podanie szczepionki przez nabłonek nosa, dodaje.
Wyniki badań są bardzo obiecujące, gdyż większości szczepionek nie można podać przez nabłonek nosa. Nie wchłaniają się one dobrze. Ponadto podanie przez nos może potencjalnie prowadzić do przedostania się szczepionki do mózgu, co rodzi obawy o bezpieczeństwo. W przypadku podania przez nabłonek łączący, nie ma takiego ryzyka. Podczas eksperymentów wykorzystaliśmy jedną ze szczepionek, którą podaje się przez nos, by porównać efektywność obu dróg szczepienia, wyjaśnia Gill.
Eksperymenty pokazały też, że trzy różne klasy szczepionek – białkowe, z wykorzystaniem nieaktywnych wirusów i mRNA – dają silną odpowiedź immunologiczną zarówno w krwi, jak i w błonach śluzowych. Ponadto, przynajmniej w modelu zwierzęcym, nie miało znaczenia, czy bezpośrednio po podaniu szczepionki za pomocą nici, zwierzę jadło lub piło.
Nowa metoda szczepienia wygląda bardzo obiecująco, jednak nie jest doskonała. Nie sprawdzi się u niemowląt, które nie mają zębów. Otwarte pozostaje też pytanie o efektywność takiego szczepienia u ludzi z chorobami przyzębia czy infekcjami jamy ustnej.
Badania opisano na łamach Nature Biomedical Engineering.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Ryż jest podstawowym produktem spożywczym dla ponad 4 miliardów ludzi. Zawiera dużo węglowodanów, ale mało białka. W Azji, gdzie ryż się głownie spożywa, żyje ponad połowa wszystkich cukrzyków na świecie, a wielu z nich cierpi też na niedobór białka. Naukowcy z Międzynarodowego Instytutu Badań nad Ryżem na Filipinach oraz Instytutu Molekularnej Fizjologii Roślin im. Maxa Plancka w Niemczech, zidentyfikowali geny ryżu, które kontrolują zawartość węglowodanów i białek w roślinie. Następnie wyhodowali nowe odmiany, zawierające mało cukrów, a dużo białka. Wykorzystali przy tym zarówno tradycyjne metody, jak i modyfikacje genetyczne. Odmiana powstała w wyniku krzyżowania dwóch gatunków nie jest uznawana za roślinę GMO, w związku z tym można ją będzie uprawiać i sprzedawać w Unii Europejskiej.
Tradycyjne kultywary ryżu zawierają głównie węglowodany w postaci łatwo przyswajalnej skrobi. Może ona stanowić aż 90% węglowodanów. Taka skrobia ma wysoki indeks glikemiczny, co oznacza, że jej spożycie powoduje gwałtowny skok poziomu cukru, więc nie jest to pożywienie odpowiednie dla osób z cukrzycą. Nowe odmiany ryżu dają więc nadzieję, na poprawienie stanu zdrowia setek milionów mieszkańców Azji i Afryki, którzy dzięki nim powinni zyskać dostęp do żywności o niższym indeksie glikemicznym i zawierającej więcej białka.
Naukowcy skrzyżowali odmiany Samba Mahsuri oraz IR36ae, uzyskując nowy kultywar o 16-procentowej zawartości białka. To od 2 do 8 razy więcej, niż odmiany standardowe. Uzyskana odmiana zawiera wiele aminokwasów egzogennych, takich jak histydyna, izoleucyna, lizyna, metionina, fenyloalanina i walina. Zawiera ich tyle, że zapewnia rekomendowane dziennie spożycie tych aminokwasów dla osób powyżej 9. roku życia. Jednocześnie ma niski indeks glikemiczny, dzięki któremu poziom cukru we krwi nie rośnie tak gwałtownie, jak w przypadku tradycyjnych odmian.
Jakby tych zalet było mało, okazuje się, że nowe odmiany dają podobne plony jak obecnie uprawiane odmiany wysokowydajne. Zatem lepsza zawartość składników odżywczych nie będzie wiązała się z niższą produktywnością.
Dodatkową korzyścią jest fakt, że wspomniane odmiany można uzyskać zarówno metodami edycji genów, jak i poprzez tradycyjne krzyżowanie, zatem można je będzie uprawiać i sprzedawać nawet tam, gdzie odmiany GMO nie są dopuszczane na rynek.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Badania kamiennych narzędzi z południowych Chin dostarczyły najstarszych dowodów na zbieranie ryżu przez ludzi. Wynika z nich, że nasi przodkowie żywili się tym zbożem już 10 000 lat temu. Naukowcy z Dartmouth College zidentyfikowali dwie metody zbioru, które ułatwiły udomowienie ryżu.
Dziki ryż różni się od udomowionego tym, że jego nasiona, gdy dojrzeją, opadają na ziemię. W odmianach udomowionych pozostają one na roślinie. By zebrać ryż, wcześni rolnicy potrzebowali narzędzi, a gdy już je mieli, zbierali te rośliny, na których nasiona zostawały po dojrzewaniu. W ten sposób w uprawach rósł odsetek roślin, które nie zrzucały nasion i w ten sposób doszło do udomowienia ryżu.
Przez długi czas zastanawiano się, dlaczego nie znajdujemy w południowych Chinach narzędzi do uprawy ryżu pochodzących ze wczesnego neolitu, z czasów, o których wiemy, że uprawiano już ryż, mówi główny autor najnowszych badań, profesor antropologii Jiajing Wang. Na neolitycznych stanowiskach w dolnym biegu Jangcy znaleziono wiele odłupków o ostrych brzegach. Wysunęliśmy hipotezę, że być może niektóre z nich były używane do zbiorów ryżu, dodaje.
Naukowcy przeanalizowali 52 takie narzędzia pochodzące ze stanowisk najstarszych kultur Shangshan i Kuahuqiao. Odłupki nie były dobrze obrobione, ale miały ostre krawędzie, a ich przeciętna długość i szerokość wynosiła ok. 4 cm. Uczeni zajęli się analizą śladów zużycia i poszukiwali na nich fitolitów, krzemionkowych tworów powstających wewnątrz komórek roślinnych.
Analizy zużycia pokazały, że ślady pozostawione na 30 badanych narzędziach odpowiadają śladom powstającym podczas ścinania roślin bogatych w krzemionkę. Odłupki te były bardziej wypolerowane i miały lepiej zaokrąglone brzegi od narzędzi wykorzystywanych do obrabiania drewna czy cięcia tkanki zwierząt. Okazało się, że na 28 z tych narzędzi występowały fitolity pochodzące z ryżu.
Co interesujące, fitolity pochodzące z różnych części rośliny różnią się od siebie, co pozwoliło nam na określenie metody zbiórki, dodaje Wang. Ślady zużycia oraz fitolitów wskazywały, że neolityczni mieszkańcy południa Chin wykorzystywali dwie techniki zbiórki. Obie są zresztą wykorzystywane do dzisiaj. Jedna polega na odcinaniu lub zeskrobywaniu samych kłosów, a druga na odcinaniu, niczym sierpem, łodygi.
Okazało się, że na starszych narzędziach, pochodzących sprzed 10–8,2 tysięcy lat temu ślady zużycia oraz rodzaj fitolitów wskazują na wykorzystywanie pierwszej z technik, zatem odcinania lub zeskrobywania kłosów. Natomiast narzędzia młodsze sprzed 8–7 tysięcy lat nosiły ślady odcinania łodygi.
Druga z technik, przypominające użycie sierpa, była szerzej wykorzystywane, gdyż ryż został lepiej udomowiony i nasiona pozostawały na łodydze. Gdy odcinasz całą roślinę, na której trzymają się ziarna, masz i ziarna i liście z łodygami, których możesz użyć jako materiału opałowego, budowlanego i do innych celów. To bardziej efektywny sposób zbiórki, wyjaśnia Wang.
Technika odcinania/zeskrobywania kłosów pozwala wybiórczo pozyskiwać ryż przez dłuższy czas. Jest to dobra metoda tam, gdzie ryż nie dojrzewa jednocześnie. Zmniejsza ona też opadanie ziaren podczas zbioru, pozwalając na pozyskanie większej ilości pożywienia. Metoda sierpa zwiększa zaś tempo zbiorów, a łodygi i liście mogą zostać wykorzystane na opał czy jako pożywienie dla zwierząt.
Wybór techniki zbioru jest też głęboko zakorzeniona w duchowości. W wielu społecznościach Azji Południowo-Wschodniej technika pozyskiwania samych kłosów przetrwała długo po wprowadzeniu bardziej skutecznych narzędzi. Było to częściowo związane z wierzeniami, że w ten sposób chroni się duszę ryżu i zadowala boginię ryżu, dzięki czemu zbiory są obfitsze.
Niewiele wiadomo o życiu duchowym społeczności wczesnego neolitu w dolnym biegu Jangcy. Uczeni sądza jednak, że metoda zbioru miała wpływ na udomowienie ryżu. Dominujące wykorzystanie techniki odcinania czy zeskrobywania kłosów przez kulturę Shangha było prawdopodobnie adaptacją do siedlisk ryżu we wczesnym holocenie. Oryza rufipogen, przodek wschodnioazjatyckiego udomowionego ryżu, rośnie na bagnistych mokradłach. Ziarno dojrzewa tam nierówno i opada do wody. Eksperymenty pokazują, że bardzo trudno jest tam zbierać ryż metodą sierpa. Obcinanie kłosów jest znacznie bardziej efektywne. Tak prawdopodobnie było też w neolicie, na początkowych etapach udomawiania ryżu. Analizy wykazały bowiem, że w późnej fazie istnienia kultury Shangshan (9000–8400 lat temu) udomowiona odmiana nie zrzucająca ziaren stanowiła tam jedynie 8,7% całości upraw. Ludność kultury Shangshan miała więc do czynienia z nierównomiernie dojrzewającym ryżem pozbywającym się dojrzałych ziaren. Podczas zbiorów pozyskiwano więc same kłosy.
Rosnąca presja antropogeniczna za czasów kultury Kuahuqiao prawdopodobnie przyczyniła się do użycia metody sierpa. Przed około 8000 lat ludność Kuahuqiao opracowała system uprawy ryżu na trawiastych terenach podmokłych, kontrolując przepływ wody i selektywnie wypalając roślinność. W ten sposób mogło dojść do bardziej równomiernego dojrzewania ryżu i lepszego wzrostu, co umożliwiało ścinanie całych roślin.
Obie metody zbioru prowadziły zaś do pojawienia się nieświadomej presji selekcyjnej na ryż. Na początku procesu udomowienia tej rośliny zbiory musiały być powtarzane wielokrotnie w ciągu roku, a im później ich dokonywano, tym większy był odsetek ziarna z roślin niezrzucających nasion. Jeśli ziarno z późniejszych zbiorów było następnie wykorzystywane do zasiewów, to w ten sposób pojawiła się presja, w wyniku której doszło do wyselekcjonowania roślin, które nie zrzucały ziarna.
Symulacje wskazują, że używanie sierpa podczas zbiorów doprowadziłoby do bardzo szybkiej selekcji ryżu. Zakończyłaby się ona zaledwie w ciągu dwóch wieków. Tymczasem z danych archeobotanicznych wiemy, że proces udomowienia ryżu trwał około 5000 lat. Było to prawdopodobnie spowodowane czynnikami praktycznymi i kulturowymi. Bez odpowiedniej wiedzy ludzie mogli nie przechowywać ziaren z późniejszych zbiorów, by je wysiać, nie dokonywali celowego wyboru. Mogło to znacząco opóźnić udomowienie ryżu, tym bardziej, że przez tysiące lat nie stanowił on ważnego składnika diety, gdyż w dolnym biegu Jangcy istniało wiele bogatych źródeł pożywienia.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Większość szczepionek wymaga wielokrotnego podania przed osiągnięciem maksymalnej odporności przez osobę zaszczepioną. Badacze z MIT postanowili zaradzić temu problemowi i opracowali mikrocząstki, które można dopasować tak, by uwalniały swoją zawartość w określonych momentach. W ten sposób mikrocząstki wprowadzone do organizmu podczas pierwszego szczepienia, samodzielnie uwalniałyby w określonym czasie dawki przypominające.
Tego typu szczepionka byłaby szczególnie przydatna podczas szczepień dzieci w tych regionach świata, gdzie dostęp do opieki medycznej jest utrudniony. Podanie kolejnych dawek nie wymagałoby wówczas trudnego organizacyjnie i logistycznie spotkania z lekarzem czy pielęgniarką.
Nasza platforma może być stosowana do wszelkich typów szczepionek, w tym do rekombinowanych szczepionek antygenowych, bazujących na DNA czy RNA. Zrozumienie procesu uwalniania szczepionki, który opisaliśmy w naszym artykule, pozwoliło na poradzenie sobie z problemem niestabilności szczepionki, który może pojawić się w czasem, mówi Ana Jaklenec z Koch Institute for Integrative Cancer Research na MIT. Twórcy nowej platformy dodają, że można ją dostosować do podawania innych środków, np. leków onkologicznych czy preparatów używanych w terapii hormonalnej.
Zespół z MIT już w 2017 roku opisał nową technikę produkcji pustych mikrocząsteczek z PLGA. To biokompatybilny polimer, który jest od dłuższego czasu zatwierdzony do stosowania w implantach, protezach czy niciach chirurgicznych. Technika polega na stworzeniu silikonowych matryc, w którym PLGA nadaje się kształt przypominający filiżanki oraz pokrywki. Następnie „filiżanki” z PLGA można wypełniać odpowiednią substancją, przykryć pokrywką i delikatnie podgrzać, by „filiżanka” i pokrywka się połączyły, zamykając substancję w środku.
Teraz naukowcy udoskonalili swoją technikę, tworząc wersję, pozwalającą na uproszczoną i bardziej masową produkcję cząsteczek. W artykule opublikowanym na łamach Science Advances opisują, jak dochodzi do degradacji cząsteczek w czasie, co powoduje uwalnianie zawartości „filiżanek” oraz w jaki sposób zwiększyć stabilność szczepionek zamkniętych w cząsteczkach. Chcieliśmy zrozumieć mechanizm tego, co się dzieje oraz w jaki sposób informacja ta pomoże nam na ustabilizowanie szczepionek, mówi Jaklenec.
Badania pokazały, że PLGA z którego zbudowane są mikrocząsteczki, jest stopniowo rozbijany przez wodę. Materiał staje się stopniowo porowaty i bardzo szybko po pojawieniu się pierwszych porów, rozpada się, uwalniając zawartość „filiżanek”.
Zrozumieliśmy, że szybkie tworzenie się porów jest kluczowym momentem. Przez długi czas nie obserwujemy tworzenia się porów. I nagle porowatość materiału wzrasta i dochodzi do jego rozpadu, dodaje jeden z badaczy, Morteza Sarmadi. Po tym odkryciu naukowcy zaczęli badać, jak różne elementy, w tym wielkość i kształt cząstek czy skład polimeru, wpływają na formowanie się porów i czas uwalniania zawartości. Okazało się, że kształt i wielkość cząstek nie mają wielkiego wpływu na uwalnianie zawartości. Decydujący okazał się skład polimeru i grupy chemiczne do niego dołączone. Jeśli chcesz, by zawartość „filiżanek” uwolniła się po 6 miesiącach, musisz użyć odpowiedniego polimeru, a jeśli ma się uwolnić po 2 dniach, to trzeba użyć innego polimeru. Widzę tutaj szerokie pole do zastosowań, dodaje Sarmadi.
Osobnym problemem jest stabilność środka zamkniętego w mikrocząsteczkach. Gdy woda rozbija PLGA produktami ubocznymi tego procesu są m.in. kwas mlekowy i kwas glikolowy, które zakwaszają środowisko. To zaś może doprowadzić do degeneracji leków zamkniętych w cząsteczkach. Dlatego też naukowcy z MIT prowadzą właśnie badania, których celem jest przeciwdziałanie zwiększenia kwasowości przy jednoczesnym zwiększeniu stabilności leków zamkniętych w „filiżankach”. Powstał też specjalny model komputerowy, który oblicza, jak mikrocząsteczka o konkretnej architekturze będzie ulegała rozpadowi w organizmie.
Korzystając z tego modelu naukowcy stworzyli już szczepionkę na polio, którą testują na zwierzętach. Szczepionkę na polio trzeba podawać od 2 do 4 razy, testy pokażą, czy po jednorazowym podaniu dojdzie do uwolnienia dawek przypominających w odpowiednim czasie.
Nowa platforma może być też szczególnie przydatna podczas leczenia nowotworów. Przeprowadzone wcześniej testy wykazały, że po jednorazowym wstrzyknięciu w okolice guza, zamknięty w mikrokapsułkach lek został uwolniony w kilkunastu dawkach na przestrzeni kilkunastu miesięcy i doprowadził do zmniejszenia guza i ograniczenia przerzutów u myszy.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.