Том 13, № 3 (2021)

Яды змей, представляющие собой сложные смеси пептидов и белков, действуют на различные жизненно важные системы организма. Одной из основных мишеней токсических компонентов ядов змей является сердечно-сосудистая система. Присутствующие в ядах белки и пептиды могут действовать разнонаправленно, проявляя как кардиотоксические, так и кардиопротекторные эффекты. Основные классы таких соединений – кардиотоксины кобр, фосфолипазы А2, натрийуретические и брадикинин-потенцирующие пептиды. Имеется еще группа белков, которые могут усиливать ангиогенез и включают, например, эндотелиальные факторы роста сосудов, обладающие гипотензивным и кардиопротекторным эффектом. Белки и пептиды ядов, проявляющие кардиотропные и вазоактивные эффекты, рассматривают в качестве перспективной основы для создания новых лекарственных препаратов, способных предотвращать или замедлять развитие патологических процессов при сердечно-сосудистых заболеваниях, являющихся в настоящее время основной причиной смерти во всем мире. В частности, брадикинин-потенцирующий пептид из яда змеи Bothrops jararaca был первым соединением змеиного яда, на основе которого созданы гипотензивные препараты каптоприл и эналаприл, широко применяемые в настоящее время. В представленном обзоре рассмотрено современное состояние исследования компонентов змеиных ядов, воздействующих на сердечно-сосудистую систему, проанализированы механизмы физиологического действия этих токсинов и перспективы их медицинского применения.

Увеличение эффективности фотодинамического действия красителей, применяемых в фотодинамической терапии, является важным направлением современной биомедицины. Можно выделить два основных подхода к повышению эффективности фотосенсибилизаторов – направленную доставку к наиболее уязвимой мишени, а также увеличение поглощательной способности молекулы. Оба подхода можно реализовать путем создания конъюгатов красителей с наночастицами. В данном обзоре мы сосредоточимся на особенностях второго подхода, когда наночастицы выполняют функцию светосборщика и безызлучательно передают энергию электронного возбуждения молекуле фотосенсибилизатора. В качестве примера мы рассмотрим гибридные комплексы фотосенсибилизатор–квантовая точка с переносом энергии согласно индуктивно-резонансному механизму. На основе анализа опубликованных данных предложен принцип оптимизации дизайна гибридных комплексов, описаны параметры, влияющие на эффективность переноса энергии и генерации активных форм кислорода в таких системах.

Проблема специфического воздействия на биохимические процессы в клетке остается актуальной для современной биологической науки. Конечной целью такого воздействия на электровозбудимые клетки является управление электрической активностью: возбуждение с последующей генерацией потенциала действия или торможение с угнетением волны возбуждения. Особую значимость технологии управления активностью электровозбудимых клеток приобретают в контексте решения крупнейшей фундаментальной задачи – изучения функционирования нервной системы высших многоклеточных организмов. В текущий момент, когда нейробиология отказывается от редукционистского подхода в пользу прямого изучения сложных нейрональных систем, малоинвазивные методы стимуляции активности мозговых структур становятся основой технического арсенала этой науки. В настоящем обзоре мы описываем три группы подходов, основанных на доставке в нервную ткань чувствительных к внешним стимулам генетически кодируемых молекул. Эти подходы – оптогенетика (ей посвящена первая часть работы), хемогенетика и термогенетика (описаны во второй части обзора) – отличаются не только природой стимулов и структурой соответствующих эффекторных белков, но и своеобразием экспериментального применения. Последнее обстоятельство заставляет рассматривать их не как конкурирующие, а, скорее, как взаимодополняющие технологии.

Новая коронавирусная инфекция (COVID-19) представляет серьезную угрозу для глобального здравоохранения. С начала пандемии число пациентов с подтвержденной инфекцией в мире превысило 117 млн, из них более 2.6 млн скончались. Несмотря на беспрецедентные ответные меры общественного здравоохранения, направленные на сдерживание распространения заболевания, ряд стран столкнулся с кризисом в отделениях интенсивной терапии. В настоящее время предпринимаются большие усилия по мониторингу генетической изменчивости этиологического агента COVID-19 – коронавируса SARS-CoV-2. Секвенирование сотен тысяч геномов вирусов, выделенных в разных регионах мира, позволяет изучать эволюцию SARS-CoV-2 и отслеживать его географическое распространение с течением времени. Понимание эволюции SARS-CoV-2 необходимо не только для ретроспективного анализа причин появления и закономерностей распространения новой коронавирусной инфекции, но и для создания терапевтических и профилактических средств против COVID-19. В этом обзоре представлена общая характеристика SARS-CoV-2 и вызываемого им заболевания, а также проанализированы источники, описывающие генетическое разнообразие вируса и его взаимосвязь с биологическими свойствами SARS-CoV-2, такими, как вирулентность и контагиозность.

Modified nucleotides, including phosphoramidates and mesyl nucleotides, are very effective in inactivating gene expression in bacteria. Gyr A is the target gene in several organisms, including Plasmodium falciparum. Antisense reactions with bacteria infecting citrus plants are promising but incomplete. Human tissue culture cells assayed with a different target are also susceptible to the presence of mesyl oligonucleotides.

Ранняя (доклиническая) диагностика болезни Паркинсона остается актуальной задачей современных нейронаук. С целью выявления скрытой функциональной недостаточности нигростриатной системы разработан диагностический провокационный тест с использованием эндогенного ингибитора тирозингидроксилазы – монойодтирозина (МИТ). Показано, что МИТ в дозе 100 мг/кг через 2 ч после подкожного введения снижает уровень дофамина в стриатуме интактных мышей на 34%, при этом дальнейшее увеличение дозы не усиливает наблюдаемый эффект. Введение выбранной дозы МИТ вызвало симптомы моторных нарушений на нейротоксической модели доклинической стадии болезни Паркинсона у мышей, но не в контроле. Это связано с тем, что только на модели болезни Паркинсона у мышей воздействие МИТ привело к снижению уровня дофамина в стриатуме до порога проявления двигательных симптомов. Таким образом, на экспериментальной модели доклинической стадии болезни Паркинсона у мышей показана эффективность провокационного теста с МИТ для выявления скрытой функциональной недостаточности нигростриатной системы.

Направленная доставка белковых терапевтических препаратов в клетки и ткани-мишени является фундаментальной задачей современной медицины. Повышение специфичности этого процесса повысит эффективность разрабатываемых лекарств. Один из перспективных инструментов доставки терапевтических белковых агентов – внеклеточные везикулы (ВВ), представляющие собой двухслойные липидные частицы. ВВ секретируются почти всеми типами клеток и обладают важными преимуществами: биосовместимостью, стабильностью и возможностью проникать через гематоэнцефалический барьер. Сверхэкспрессия белка G вируса везикулярного стоматита (VSV-G), как показано ранее, способствует образованию ВВ клеткой-продуцентом. Нами разработана система адресной доставки содержимого ВВ в антигенпрезентирующие клетки – макрофаги и дендритные клетки. Показано, что добавление рекомбинантного антитела ламы α-CD206 к N-концу укороченной формы VSV-G повышает селективность доставки белковых препаратов ВВ преимущественно к макрофагам и дендритным клеткам. Полученные результаты подчеркивают выдающийся технологический и биомедицинский потенциал систем доставки с использованием ВВ для коррекции иммунного ответа у пациентов с аутоиммунными, вирусными и онкологическими заболеваниями.

Учебник «Иммунология», 4-е издание (сентябрь 2021 г.), подготовил известный советский и российский ученый с мировым именем, иммунолог, доктор медицинских наук, профессор, академик РАН Рахим Мусаевич Хаитов. Новое издание – это обновленная, переработанная и дополненная, версия учебника, который за последние 15 лет стал одним из лучших учебников по иммунологии. Он используется повсеместно. По всей России и в странах СНГ по нему учатся студенты вузов медицинского и биологического профилей, по нему готовятся врачи, избравшие профессию аллергологов и иммунологов, им пользуются исследователи в самых разных естественных науках – иммунологии, аллергологии, микробиологии, вирусологии, инфектологии, вакцинологии и других смежных с ними науках. Словом, учебник «Иммунология» Р.М. Хаитова – это один из лучших в нашей стране, один из самых востребованных и признанных учебников.