Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Trypanosoma brucei, pasożyt odpowiedzialny za chorobę zwaną śpiączką afrykańską, posiadł umiejętność wyjątkowo sprytnego ukrywania się przed układem odpornościowym. Jak informują badacze z Uniwersytetu Rockefellera, mikroorganizm ten celowo wywołuje uszkodzenia własnego DNA, by doprowadzić do jego rearanżacji podczas naprawy. 

Roszady, których T. brucei dokonuje w obrębie własnego genomu, obejmują geny kodujące zmienne glikoproteiny powierzchniowe (ang. variant surface glycoproteins - VSG). Cząsteczki te są dla mikroorganizmu najistotniejszymi, bo zlokalizowanymi na powierzchni komórek, antygenami - cząsteczkami, które mogą służyć układowi odpornościowemu do wykrycia ciała obcego i odróżnienia go od własnych komórek. 

Jak wykazali badacze z Uniwersytetu Rockefellera, w odpowiedzi na reakcję immunologiczną organizmu gospodarza T. brucei uaktywnia enzym tnący jego własne DNA, a następnie, podczas jego naprawy, dokonuje przesunięcia genów kodujących VSG.

Efektem niezwykłej aktywności pasożyta jest aktywacja części genów kodujących VSG oraz wyciszenie innych. Prowadzi to do nieustannej zmiany spektrum wytwarzanych antygenów, przez co układ odpornościowy nie może sobie poradzić z całkowitą eliminacją infekcji.

Zrozumienie interakcji pomiędzy pasożytami i ich gospodarzami jest kluczowym krokiem w badaniach nad lekami mogącymi powstrzymać zakażenia. Można więc liczyć, że gdyby udało się stworzyć preparat blokujący zdolność T. brucei do modyfikacji własnego genomu, umożliwiłby on sprawne zwalczenie infekcji własnymi siłami organizmu.

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
      Niektórzy ludzie bardzo ciężko przechodzą zarażenie SARS-CoV-2 i wymagają hospitalizacji, podczas gdy inni wykazują jedynie łagodne objawy lub nie wykazują ich wcale. Na przebieg choroby wpływa wiele czynników, a wśród nich, jak się okazuje, są też czynniki genetyczne. A konkretnie geny, które odziedziczyliśmy po neandertalczykach.
      Jak dowiadujemy się z najnowszego numeru Nature, badania prowadzone na Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST) wykazały, że osoby posiadające pewne warianty genetyczne w jednym z regionów na chromosomie 3, są narażone na większe ryzyko ciężkiego przebiegu COVID-19. Okazuje się, że u ludzi tych region ten jest niemal identyczny z odpowiadającym mu regionem DNA neandertalczyka, który przed 50 000 lat żył na południu Europy. Dalsze badania wykazały, że Homo sapiens, krzyżując się z neandertalczykiem, odziedziczył ten wariant przed około 60 000 lat.
      To niesamowite, że genetyczne dziedzictwo neandertalczyków może mieć tak tragiczne konsekwencje podczas obecnej pandemii, mówi profesor Svante Pääbo, który kieruje Human Evolutionary Genomics Unit w OIST.
      W ramach projektu COVID-19 Host Genetics Initiative naukowcy przyjrzeli się DNA ponad 3000 osób, w tym ludziom, którzy byli hospitalizowani z powodu COVID-19, jak i osobom, które zaraziły się, ale nie wymagały hospitalizacji. W chromosomie 3 zidentyfikowano region, którego budowa decydowała o tym, czy po zarażeniu SARS-CoV-2 osoba chora będzie wymagała hospitalizacji. Region ten jest bardzo długi, składa się z 49 400 par bazowych. Występujące w nim zmiany związane z większą podatnością na poważny przebieg choroby są ściśle ze sobą powiązane. Jeśli u kogoś występuje jeden wariant genu decydującego o większej podatności, to najprawdopodobniej będzie miał wszystkie 13.
      Jako że już wcześniej wiadomo było, że tego typu zmiany odziedziczyliśmy po neandertalczykach lub denisowianach, profesor Pääbo i współpracujący z nim profesor Hugo Zeberg z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej im. Maxa Plancka, postanowili sprawdzić, czy tak jest i w tym przypadku. Okazało się, że neandertalczyk z południa Europy posiadał niemal identyczne zmiany w genomie, natomiast dwóch neandertalczyków z południa Syberii i denisowianin zmian takich nie mieli.
      Po tym odkryciu naukowcy postanowili jeszcze sprawdzić, skąd u H. sapiens takie warianty. Czy odziedziczyliśmy je po wspólnym przodku z neandertalczykiem, czy też trafiły one do naszego genomu w wyniku krzyżowania się z Homo neanderthalensis. W pierwszym przypadku wariant powinien być obecny w naszym genomie od około 550 000 lat, w drugim może nawet zaledwie od 50 000 lat. Po badaniach profesorowie Pääbo i Zeberg doszli do wniosku, że warianty takie trafiły do naszego genomu przed około 60 000 laty.
      Jak informuje profesor Zeberg, osoby ze zmianami genetycznymi odziedziczonymi po neandertalczykach są narażone na 3-krotnie większe ryzyko, że będą wymagały podłączenia do respiratora.
      Wspomniane warianty genetyczne są najbardziej rozpowszechnione w Azji Południowej. Praktycznie nie występują w Azji Wschodniej, ani w Afryce.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Infekcje nicieniami to poważny problem w uboższych krajach. Zarażają tam olbrzymią liczbę ludzi, powodując m.in. biegunki, upośledzając wzrost dzieci, a nawet zabijając. Najnowsze badania wskazują, że infekcje nicieniami były powszechnym zjawiskiem w średniowiecznej Europie, a z problemem tym poradzono sobie poprawiając stan higieny.
      Dwa najczęściej zarażające ludzi nicienie to włosogłówka i glista ludzka. Mogą one żyć przez kilkanaście miesięcy, w czasie których samica składa nawet od kilkunastu do 200 000 jaj dziennie. Jaja te wraz z kałem trafiają do otoczenia, zanieczyszczając glebę i wodę, przez co infekcja przenosi się dalej. Obecnie nicieniami zarażonych jest około 1,5 miliarda osób.
      Wiemy, że nicienie pasożytują na ludziach od tysięcy lat. Naukowcy znajdowali je w średniowiecznych kościach i kale. Nawet u osób z ówczesnych elit, w tym u Ryszarda III. Przed kilku laty na bieżąco relacjonowaliśmy fascynującą historię odnalezienia jego ciała i potwierdzenia tożsamości króla.
      Dotychczas jednak nie było wiadomo, jak bardzo pasożyty były rozpowszechnione w Europie. Pojawiały się głosy, że to, iż obecnie nie stanowią problemu na Starym Kontynencie jest spowodowane faktem, że nigdy nie było ich zbyt wiele. Teraz okazuje się, że to nieprawda.
      Zoolog Adrian Smith z Uniwersytetu Oksfordzkiego wraz z kolegami postanowił zbadać rozpowszechnienie nicieni w średniowieczu. Uczeni zebrali niemal 600 próbek ziemi z okolic miednicy szkieletów pochowanych pomiędzy VII a XVIII wiekiem na cmentarzach w Czechach, Niemczech i Wielkiej Brytanii. Jak wyjaśnia Smith, gdy ciało się rozkłada, jelita opadają na okolice miednicy. Jest to więc dobre miejsce do poszukiwania znajdujących się w jelitach jaj pasożytniczych nicieni.
      Analizy DNA pobranych próbek gleby wykazały, że na terenie Europy włosogłówką było zarażonych około 25% ludzi, a odsetek infekcji glistą ludzką sięgał 40%. Sytuacja była stabilna na przestrzeni badanego okresu. Nawet w XVIII wieku nicienie pasożytowały na tak wielkiej części europejskiej populacji. Co więcej, liczby te są zgodne z tym, co obecnie obserwujemy w Afryce Subsaharyjskiej, Ameryce Południowej czy Azji Wschodniej.
      Z danych medycznych wiemy, że do początku XX wieku zdecydowana większość populacji Europy była wolna od pasożytniczych nicieni (chociaż liczba infekcji gwałtownie wystrzeliła wśród żołnierzy I wojny światowej). To zaś wskazuje, że pasożytów pozbyto się dzięki poprawie warunków higienicznych, a nie np. dzięki nowoczesnym lekom. To zaś dowodzi, że wysiłki WHO i innych organizacji, które starają się poprawiać warunki życia wśród mieszkańców ubogich krajów, idą w dobrym kierunku.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W 2017 roku Gregory Poore przeczytał w Science artykuł, którego autorzy opisywali mikroorganizmy obecne u pacjentów z nowotworami trzustki i informowali, że mikroorganizmy te rozkładają lek powszechnie stosowany przy leczeniu tego rodzaju nowotworu. Młodego naukowca zaintrygował wówczas pomysł, że wirusy i bakterie mogą mieć większy niż się sądzi udział w rozwoju nowotworów.
      Teraz Poore jako doktorant w University of California San Diego School of Medicine, pisze doktorat pod kierunkiem profesora Roba Knighta, dyrektora Center for Microbiome Innovation. Poore i Knight wraz z interdyscyplinarnym zespołem współpracowników stworzyli nowatorką metodę identyfikacji chorych na nowotwory. Ich metoda pozwala też często stwierdzić, jaki rodzaj nowotworu ma konkretna osoba. Diagnoza jest stawiana na podstawie analizy wzorców wirusowego i bakteryjnego DNA obecnych w krwi pacjenta.
      Dotychczas niemal zawsze uznawano, że guzy nowotworowe to środowisko sterylne i nie brano pod uwagę złożonych wzajemnych wpływów pomiędzy komórkami nowotworowymi, bakteriami, wirusami i innymi mikroorganizmami zamieszkującymi nasze ciała, mówi Knight. W naszych ciałach mamy więcej genów różnych mikroorganizmów niż naszych własnych genów, więc nic dziwnego, że na ich podstawie możemy zdobyć istotne informacje dotyczące naszego zdrowia, dodaje uczony.
      Naukowcy najpierw skorzystali z The Cancer Genome Atlas. To baza danych prowadzona przez amerykański Narodowy Instytut Raka i prawdopodobnie największa na świecie gaza zawierająca informacje na temat genów mikroorganizmów znalezionych z ludzkich guzach nowotworowych.
      Naukowcy mieli tam dostęp do 18 116 próbek guzów pobranych od 10 481 pacjentów z 33 rodzajami nowotworów. Zespół Knighta i Poore'a przeanalizował te dane w poszukiwaniu wzorców. Obok wzorców znanych, takich jak np. związek wirusa brodawczaka ludzkiego z rakiem szyjki macicy czy związek między Fusobacterium, a nowotworami układu pokarmowego, zauważono inne sygnatury mikroorganizmów, które były specyficzne dla różnych nowotworów. Stwierdzono np. że obecność Faecaliabacterium jest tym, co odróżnia raka jelita grubego od innych nowotworów.
      Na podstawie tych danych naukowcy wytrenowali setki modeli do maszynowego uczenia się i sprawdzali, czy są one w stanie powiązać wzorce genomu mikroorganizmów z konkretnymi nowotworami. Okazało się, że komputery są w stanie postawić diagnozę na podstawie samych tylko danych z genomu mikroorganizmów znalezionego we krwi pacjenta.
      W kolejnym etapie badań naukowcy usunęli z bazy dane dotyczące III i IV stopnia rozwoju nowotworów. Mimo to modele komputerowe nadal stawiały prawidłową diagnozę, co oznacza, że były w stanie odróżnić nowotwory na wcześniejszych etapach rozwoju. Jakby tego było mało, modele działały nawet wówczas, gdy z wykorzystywanej przez nie bazy usunięto ponad 90% danych.
      Uczeni postanowili pójść o krok dalej i sprawdzić, czy modele te przydadzą się do rzeczywistego diagnozowania chorych. W testach wzięło udział 59 pacjentów z nowotworem prostaty, 25 z nowotworem płuc i 16 z czerniakiem. Plazmę z krwi każdego z tych pacjentów porównano z innymi oraz z 69 zdrowymi osobami z grupy kontrolnej. Okazało się, że w większości przypadków modele były w stanie odróżnić osobę z nowotworem od osoby zdrowej. Komputery prawidłowo zidentyfikowało 86% osób z nowotworami płuc i 100% osób, których płuca były zdrowe. Często też były w stanie odróżnić typy nowotworów. Na przykład nowotwory płuc były w 81% przypadków prawidłowo odróżniane od nowotworu prostaty.
      Możliwość uzyskanie z jednej fiolki krwi profilu DNA guza i profilu DNA mikrobiomu pacjenta to ważny krok w kierunku lepszego zrozumienia interakcji pomiędzy gospodarzem a nowotworem, mówi onkolog Sandip Pravin. Takie narzędzie może w przyszłości pozwolić nie tylko na prostszą i szybszą diagnostykę nowotworów, ale również na śledzenie postępów choroby.
      Zanim jednak tego typu metoda wejdzie do użytku, konieczne będzie pokonanie wielu przeszkód. Przede wszystkim trzeba by ją przetestować na dużej grupie pacjentów. Ponadto konieczne będzie stworzenie definicji tego, jak wygląda skład genomu mikroorganizmów u zdrowych ludzi. Ponadto trzeba stworzyć metodę odróżniania, które z sygnatur genetycznych pochodzą od aktywnych mikroorganizmów, a które od nieaktywnych.
      Sami naukowcy już mówią, że sama diagnostyka to dopiero początek możliwości. Lepsze zrozumienie tego, w jaki sposób  wraz z rozwojem różnych nowotworów zmienia się populacja mikroorganizmów zamieszkujących nasze ciała, może otworzyć nowe możliwości terapeutyczne. Moglibyśmy dowiedzieć się, co te mikroorganizmy naprawdę robią, a może nawet zaprząc je do pracy przy zwalczaniu nowotworów.
      Ze szczegółowymi informacjami można zapoznać się na łamach Nature.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W ciągu ostatnich 40 lat liczba znajdowanych w rybach pasożytniczych nicieni z rodziny Anisakis zwiększyła się... 283-krotnie. Anisakis atakują wiele gatunków ryb, kałamarnic oraz ssaków morskich. Mogą być też obecne w rybach podawanych w sushi.
      Chelsea Wood i jej zespół z University of Washington zbadali, jak wieloma nicieniami były zarażone ryby w latach 1978–2015. Zebrali dane ze 123 studiów, w których zbadano 56 778 ryb z 215 gatunków. Okazało się, że obecnie przeciętna ryba zawiera 283 razy więcej pasożytów niż przed 40 laty.
      Anisakis rozpoczynają swój cykl życiowy w jelitach ssaków morskich. Opuszczają je wraz z odchodami i wówczas infekują ryby i skorupiaki. Jeśli zainfekują rybę, tworzą cystę w jej tkance mięśniowej, mówi Wood. Gdy taka ryba zostanie zjedzona przez morskiego ssaka, cykl życiowy nicienia się zamyka.
      Do organizmu człowieka pasożyt może dostać się wraz z mięsem ryby. Gdy jednak nicień trafi do ludzkiego przewodu pokarmowego, ginie w nim, co wywołuje odpowiedź immunologiczną objawiającą się mdłościami, wymiotami i biegunką.
      Miłośnicy ryb nie muszą się jednak zbytnio obawiać. Podczas odpowiedniej obróbki, np. głębokiego mrożenia, nicienie giną. Sama Wood przyznaje, że lubi i je sushi.
      Uczona nie wie, skąd tak nagły wzrost liczby pasożytów u ryb. Przyczyną może być zwiększenie się liczby ssaków morskich, które od kilkudziesięciu lat są objęte coraz bardziej skuteczną ochroną. Ponadto ocieplające się wody oceaniczne mogą zwiększać tempo reprodukcji pasożytów.
      Jeśli liczba nicieni u ryb nadal będzie równie szybko rosła, może się to stać poważnym problemem

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W grudniu 2018 r. rozpocznie się rekrutacja do opracowania tzw. genomowej mapy Polski, w ramach której przebadany ma być genom 5 tys. Polaków - zapowiedział we wtorek na spotkaniu z dziennikarzami w Warszawie prezes Centrum Badań DNA Jacek Wojciechowicz.
      To pierwszy taki projekt w naszym kraju z pogranicza genetyki, bioinformatyki i medycyny – powiedział specjalista. Będzie on polegał na zsekwencjonowaniu całego genomu, czyli odczytaniu kolejności par nukleotydowych w DNA. Genom człowieka zawiera ponad 3 mld par zasad, ale tylko część z nich, zaledwie 2 proc., to sekwencje kodujące od 20 tys. do 25 tys. genów – wyjaśniał Jacek Wojciechowicz.
      Projektem ma być objętych 5 tys. Polaków. Rekrutacja do tego badania rozpocznie się na początku grudnia 2018 r. Na podstawie zgromadzonych danych o DNA tych osób powstanie mapa zmienności genetycznej Polaków oraz tzw. genom referencyjny naszych rodaków (najbardziej pożądany, pozbawiony groźniejszych mutacji).
      Dr inż. Piotr Łukasiak z Politechniki Poznańskiej, który nie był obecny na spotkaniu uważa, że porównując wzorcowy genom Polaka z DNA konkretnego pacjenta łatwiej będzie zdiagnozować występującą u niego chorobę i zastosować odpowiednie leczenie. Niektóre osoby inaczej metabolizują leki i wymagają zastosowania wyższych ich dawek, by terapia była skuteczna – dodał Wojciechowicz.
      Realizacją projektu zajmie się konsorcjum European Centre for Bioinformatics and Genomics (ECBiG), w skład którego wchodzą Instytut Chemii Bioorganicznej PAN, Politechnika Poznańska oraz Centrum Badań DNA (spółka zależna Inno-Gene S.A.). Całkowitą wartość projektu ocenia się na 105 mln zł.
      Podobne przedsięwzięcia od wielu lat są realizowane w innych krajach europejskich oraz w Stanach Zjednoczonych. Z danych przedstawionych podczas konferencji prasowej wynika, że w Wielkiej Brytanii od 2012 r. badaniami objęto 100 tys. osób. W Islandii przebadano wszystkich mieszkańców tego kraju. Analizowane są również genomy w Niemczech i Estonii.
      W naszym kraju mamy jedno z największy zróżnicowań genetycznych w Europie, co czyni nasze badania wyjątkowymi – podkreślił Wojciechowicz. Jego zdaniem, wynika to z tego, że nasz kraj narażony był na liczne wojny i migracje ludności, co doprowadziło do wymieszania wielu grup.
      Prezes Centrum Badań DNA zapewnia, że uzyskane wyniki badań genomu poszczególnych osób, które się na to zgodzą, będą anonimowe i odpowiednio chronione. Oznacza to, że nikomu nie będą udostępniane dane personalne osób badanych. Do badania genomu wystarczy pobrać próbkę krwi, najbardziej preferowane są osoby w wieku 25-55 lat.
      W zamian za udostępnienie swego DNA do zbadania, ochotnicy uzyskają pełne zsekwencjonowanie swego genomu – podkreślił specjalista. Dzięki temu będzie można określić, jakie mają oni mutacje i na jakie choroby mogą być bardziej narażeni. Będzie można również dowiedzieć się skąd pochodzili nasi odlegli przodkowie.
      Genom można zsekwencjonować na zamówienie, prywatnie. Takie usługi za kilka tysięcy dolarów wykonują firmy z Chin. Jacek Wojciechowicz ostrzega jednak, że nie ma gwarancji jak uzyskane w ten sposób dane mogą być wykorzystane. W Polsce takich badań nikt jeszcze nie wykonywał.
      Specjalista nie ukrywa, że dane dotyczące genomu Polaków, którzy wezmą udział w projekcie, również będą odpłatnie udostępniane firmom, głównie farmaceutycznym, oraz do badań naukowych. Zainteresowanie tymi danymi jest ogromne.
      Podczas spotkania poinformowano, że w 2012 r. firma Amgen zapłaciła 415 mln dolarów za bazę danych firmy DeCode z Islandii. Z kolei w 2015 r. firma 23andMe za 60 mln dolarów sprzedała bazę danych 800 tys. pacjentów. Ta sama firma popisała podobne umowy z 10 koncernami farmaceutycznymi.
      Zdaniem Wojciechowicza, w przyszłości sekwencjonowanie genomów będzie powszechne, ponieważ stanie się znacznie tańsze, będzie można je wykonać nawet za 100 dolarów. To sprawi, że nawet w badaniach przesiewowych mogą one zastąpić wykonywane obecnie zwykłe testy genetyczne, np. te wykorzystywane w naszym kraju do wykrywania mukowiscydozy czy fenyloketonurii.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...