25 апреля отмечается Международный день ДНК. В этот день в 1953 году в журнале Nature группа ученых опубликовала результаты исследования структуры молекулы ДНК. Эксперты Федеральной службы по интеллектуальной собственности (Роспатента) собрали для «Известий» выдающиеся достижения российских ученых за последние годы, которые показывают, как сейчас развивается эта сфера в нашей стране. Так, уникальный комплекс для редактирования генома позволит подобрать терапию диабета, рака и болезней сердца. А в Институте эпидемиологии создали ДНК-калибратор, который позволит лечить ВИЧ. Открытия в медицине и инжиниринге опережают имеющиеся мировые аналоги, заявили они.

Прогнозирование и подбор лечения

Сотрудники Российского национального исследовательского медицинского университета им. Н.И. Пирогова создали новаторский рибонуклеопротеиновый комплекс (РНК-комплекс) для редактирования генома человека.

Изобретение отечественных ученых отличается от ранее известных аналогов эффективностью встраивания РНК-комплекса в ДНК клетки пациента. Это позволяет гораздо продуктивнее изучать модели полигенетических заболеваний, в том числе различные формы диабета, рака и болезней сердца. Разработка упрощает подбор оптимального способа профилактики и лечения, а также позволяет спрогнозировать развитие болезни и определять протокол необходимого лечения.

Сверхбыстрая расшифровка генома

Специалисты компании «ГАММА-ДНК» довели практически до совершенства расшифровку генома человека. Разработанный ими способ безметочного одномолекулярного секвенирования с использованием зарядочувствительного сенсора позволяет всего за четыре часа с точностью более 99,9% выполнить расшифровку генома. При этом способ на два порядка точнее и значительно дешевле, чем его ближайший аналог.

Новый шаг в сдерживании ВИЧ

В Центральном научно-исследовательском институте эпидемиологии разработалиДНК-калибратор для быстрой и точной оценки резервуара ВИЧ в организме человека. Резервуар — это совокупность ДНК с вирусом иммунодефицита в клетках-мишенях организма больного ВИЧ, в результате возобновления репликации которой могут возникнуть новые вирусные частицы. По этой причине до сих пор невозможно полное излечение от инфекции. Полученные с помощью калибратора данные помогают прогнозировать наступление болезни и контролировать ее стадии, а также выявлять момент прекращения терапии.

Вакцина против бруцеллеза

В Государственном научном центре прикладной микробиологии и биотехнологии создали новый способ получения рекомбинантного белка для использования в вакцине против бруцеллеза. Это широко распространенное в мире заболевание поражает и животных, и человека. Но людей прививают против бруцеллеза только в случае явной угрозы заражения. Причина тому — риск возникновения побочных эффектов.

Поэтому совершенствование технологий профилактики бруцеллеза остается актуальной задачей ученых. Предложенный способ позволяет получить препарат с низким уровнем содержания бактериального эндотоксина, допустимого для применения в инъекциях.

Генетические конструкции для восстановления нервов

Препарат для стимулирования регенерации и нейропротекции нервной ткани разработали в компании «Эйвиджин». Для лечения повреждений нервных волокон специалисты предлагают использовать генную терапию.

Введение непосредственно в место повреждения специфических генов, кодирующих нейропротекторные факторы, показало, что они могут способствовать выживанию нейронов, регенерации аксонов и восстановлению функций ткани. Благодаря оптимизации кодонов в генетических конструкциях достигается повышенная и устойчивая экспрессия нейропротекторных факторов, что обеспечивает улучшение терапевтических результатов.

Лекарство от ожирения

Научно-технологический университет «Сириус» предлагает решить глобальную проблему современности — ожирение с помощью инструментов генной биоинженерии. Одним из эффективных способов является трансформация белых жировых клеток в более способный к расщеплению (катаболически активный) вариант путем их перепрограммирования. Предложенное изобретение представляет упакованный в экспрессионный AAV-вектор вариант нуклеиновой кислоты, кодирующей ген PRDM16.

Согласно исследованиям, проведенным на лабораторных мышах, введение аденоассоциированного вирусного вектора стимулирует трансформацию белой жировой ткани в бурую и приводит к дальнейшему снижению массы млекопитающих. Экспрессионный вектор доставляется в жировую ткань путем инъекции. Инновация может быть использована для профилактики и лечения метаболических нарушений, в частности ожирения.

Сверхбыстрая печать генома

Еще одно достижение — от специалистов Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. Они запатентовали принтер для нуклеотидов, способный синтезировать библиотеки олигонуклеотидов с плотностью до 2500 спотов/см². Техническое новшество устройства заключается в расположении игольчатых и пьезоэлектрических дозаторов реагентов — на печатающей каретке, которая перемещается внутри принтера с высокой точностью. Внутри принтера располагаются модули промывки и просушки дозаторов, а также стробоскопическая и обзорная камеры для настройки параметров печати и точного определения координат спотов. Это позволяет значительно увеличить масштаб синтеза в сравнении с известными аналогами.