Scienza & Salute

In questa categoria sono raccolti gli articoli di riguardanti la ricerca in campo medico nella lotta alle malattie.

Nuovi antibiotici contro le infezioni antibiotico-resistenti

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Ricercatori francesi della INSERM (Institut national de la santé et de la recherche médicale ) in collaborazione con altri istituti di ricerca, hanno pubblicato sulla prestigiosa rivista PLOS Biology i risultati di una ricerca su un nuovo sistema di lotta alle infezioni batteriche che si sono mostrate terribilmente resistenti agli antibiotici tradizionali. Ricordiamo, infatti, che l'uso e l'abuso degli antibiotici ha provocato lo sviluppo di ceppi batterici che resistono alle molecole degli antibiotici che inizialmente erano letali per i batteri stessi.

I batteri, organismi unicellulari che si moltiplicano rapidamente, modificano naturalmente il proprio codice genetico (mutazioni casuali) differenziandosi. Laddove una o più mutazioni trasmesse alle generazioni di batteri sviluppi una resistenza ad una molecola di antibiotico, quest'antibiotico diventerà inefficace e per sconfiggere una infezione provocata da questi batteri si dovrà ricorrere ad altri antibiotici (sempre che esistano e siano facilmente individuabili e reperibili). Lo studio pubblicato adesso è iniziato nel 2011 in seguito alla scoperta ...

Abstract dell'articolo (tradotto automaticamente). 
Gli antibiotici sono una meraviglia medica, ma una crescente frequenza di resistenza tra la maggior parte dei patogeni umani li sta rendendo inefficaci. Se questa tendenza continua, le conseguenze per la salute pubblica e per la comunità generale potrebbero essere catastrofiche. L'attuale pipeline clinica, tuttavia, è molto limitata ed è dominata da derivati ​​di classi consolidate, i composti "me too". Qui, abbiamo sfruttato la nostra recente identificazione di una tossina batterica per trasformarla in antibiotici attivi su batteri patogeni gram-positivi e negativi multiresistenti (MDR). Abbiamo generato una nuova famiglia di peptidomimetici, eptapseudopeptidi ciclici, ispirati a un peptide batterico naturale. Dei 4 peptidi studiati, 2 sono efficaci contro lo Staphylococcus aureus resistente alla meticillina (MRSA) nei modelli murini di sepsi lievi e severi senza esposizione a tossicità su eritrociti umani e cellule renali, embrioni di zebra e topi. Questi nuovi composti sono sicuri alle loro dosi attive e superiori, senza nefrotossicità. Efficacia è stata anche dimostrata contro Pseudomonas aeruginosa e MRSA in un modello di infezione della pelle del topo.

È importante sottolineare che questi composti non hanno causato resistenza dopo passaggi seriali per 2 settimane e 4 o 6 giorni di esposizione nei topi. L'attività di eptapseudopeptidi è stata spiegata dalla capacità di aminoacidi innaturali di rafforzare l'associazione dinamica con i doppi strati batterici lipidici e di indurre la permeabilità della membrana, portando alla morte batterica. Sulla base della determinazione della struttura, abbiamo dimostrato che i domini cationici circondati da un nucleo idrofobico esteso potrebbero migliorare l'attività battericida. Poiché 2 analoghi peptidici, Pep 16 e Pep19, sono efficaci contro MRSA e P. aeruginosa in modelli di sepsi grave e infezione della pelle, rispettivamente, riteniamo che questi peptidomimetici siano promettenti candidati per lo sviluppo di farmaci. Abbiamo identificato potenziali agenti terapeutici in grado di fornire trattamenti alternativi contro la resistenza antimicrobica. Poiché i composti sono potenziali potenziali per lo sviluppo terapeutico, il passo successivo è iniziare gli studi clinici di fase I.

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Astronomia e lotta ai tumori: ricadute positive della ricerca pura

tumore seno luce astronomia

La ricerca pura in ambiti come la matematica, fisica, l'astronomia, i viaggi spaziali e tutte quelle scienze che sembrano non avere nessun riscontro pratico, spesso conducono alla creazione di procedure e strumenti utili alla vita quotidiana e soprattutto in ambito medico scientifico. Una di queste ricadute positive della ricerca pura è l'analisi delle immagini diagnostiche relative al cancro alla pelle ed al seno con tecniche usate in astronomia. Infatti, per poter capire come sono composte le stelle, le nubi di gas spaziale, le galassie, si analizzano gli spettri di assorbimento delle radiazioni luminose che attraversando nubi di gas frapposti fra la sorgenti e l'osservatore, subiscono delle variazioni che indicano la natura del materiale attraversato.

 

Adesso, un gruppo di ricercatori sta cercando di applicare questa tecnica di analisi spettroscopica alle immagini diagnostiche del tumore al seno. Infatti, in caso di presenza di cellule tumorali di cancro al seno si formano dei depositi di calcio che alterano le lunghezze d'onda della radiazione che li attraversa. La scoperta è stata fatta dal team di ricercatori in astronomia dell'Università di Exeter e presentata durante il convegno della National Astronomy Meeting (NAM 2019) presso l'Università di Lancaster. Anche se vi è una enorme differenza di scala fra lo spazio ed il corpo umano, la stessa tecnica di analisi delle immagini e, quindi, lo stesso codice informatico, può essere usata per evidenziare la presenza di depositi di calcio all'interno del seno o sulla pelle. Inoltre, la sperimentazione che si sta avviando testerà farmaci attivati dalla luce (fototerapia) e dal calore (termoterapia). Per la ricerca ci si avvarrà di un laboratorio virtuale in cui saranno effettuate delle simulazioni di irraggiamento, assorbimento e consequenziali reazioni delle cellule (virtuali!) cancerose. 

 

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Sclerosi, Genoma e geni.

 

 

A new approach for rare variation collapsing on functional protein domains implicates specific genic regions in ALS.

https://www.nygenome.org/authorbio/hemali-phatnani/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30940688

Gelfman S1, Dugger SA2, Araujo Martins Moreno C2, Ren Z2, Wolock CJ2, Shneider N2, Phatnani H3, Cirulli ET4, Lasseigne BN5, Harris T6, Maniatis T2, Rouleau G7, Brown RH8, Gitler AD9, Myers RM5, Petrovski S10, Allen A11, Goldstein DB2, Harms MB2.

Large-scale sequencing efforts in amyotrophic lateral sclerosis (ALS) have implicated novel genes using gene-based collapsing methods. However, pathogenic mutations may be concentrated in specific genic regions. To address this, we developed two collapsing strategies, one focuses rare variation collapsing on homology-based protein domains as the unit for collapsing and another gene-level approach that, unlike standard methods, leverages existing evidence of purifying selection against missense variation on said domains. The application of these two collapsing methods to 3,093 ALS cases and 8,186 controls of European ancestry, and also 3,239 cases and 11,808 controls of diversified populations, pinpoints risk regions of ALS genes including SOD1NEK1TARDBP, and FUS While not clearly implicating novel ALS genes, the new analyses not only pinpoint risk regions in known genes but also highlight candidate genes as well.

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Immunoterapia contro il cancro: premiati col nobel gli scopritori.

Mentre gran parte del mondo discute dei compensi milionari dei giocatori di calcio e degli sport più seguiti, in Svezia ricevono l'ambito premio due immunoterapia contro cancroscienziati che in modo indipendente hanno scoperto due molecole per l'attivazione della risposta immunitaria contro le cellule del cancro [Ansa]. I due scienziati, uno è James P. Allison, affiliato all'università del Texas,l'altro Tasuku Honjo dell'università di Kyoto, hanno condotto studi sui meccanismi di attivazione della cellule che difendono i nostri corpi dagli attacchi di invasori esterni (batteri, virus) scoprendo due molecole (una ciascuno) coinvolte nella attivazione del sistema immunitario. Le loro scoperte hanno dato vita ad una terapia innovativa: l'immunoterapia contro il cancro. In combinazione con le terapie tradizionali, l'approccio rivoluzionario ha dato importanti risultati nella gran parte dei pazienti, mentre restano oscuri i motivi per cui in alcuni pazienti questa attivazione non avvenga. Il premio riservato ai vincitori è di 9 milioni di corone svedesi, corrispondenti a circa 870 mila euro, da dividersi in due. A decidere i vincitori il Karolinska Institutet di Stoccolma, università medica più prestigiosa di Svezia. 

 

 

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Scoperti indicatori tumorali comuni a molte forme di cancro

 

cancro nanoparticella oro

 

Rilevabili tramite nanoparticelle d'oro, alcuni marcatori tumorali costituiti da frammenti di DNA rilasciato dalle cellule cancerose morte e liberate quindi nel sangue, sono adesso rivelabili tramite test precoce su campioni di sangue. I sensori sono costituiti da nanoparticelle d'oro e cambiano colore appena si legano a questi specifici frammenti di DNA che esprimo alcuni geni attivi sulle cellule cancerose (non attivi sulle cellule normali).  La ricerca è stata condotta da scienziati australiani dell'Università del Queensland (con a capo il professor Matt Trau) e pubblicata sulla rivista Nature Communications (articolo originale ). L'accuratezza è stata del 90% e risulta essere già un buon traguardo. La ricerca è stata realizzata esaminando 200 DNA.  Marco Pierotti, dirigente della Cogentech (società dell'Istituto Firc di oncologia molecolare), avverte che il test è promettente ma ha dei limiti soprattutto nel rilevare i piccoli tumori in fase iniziale. E' comunque una dimostrazione di genetica molecolare applicata ai tumori. 

 

Abstract.

Epigenetic reprogramming in cancer genomes creates a distinct methylation landscape encompassing clustered methylation at regulatory regions separated by large intergenic tracks of hypomethylated regions. This methylation landscape that we referred to as Methylscape is displayed by most cancer types, thus may serve as a universal cancer biomarker. To-date most research has focused on the biological consequences of DNA Methylscape changes whereas its impact on DNA physicochemical properties remains unexplored. Herein, we examine the effect of levels and genomic distribution of methylcytosines on the physicochemical properties of DNA to detect the Methylscape biomarker. We find that DNA polymeric behaviour is strongly affected by differential patterning of methylcytosine, leading to fundamental differences in DNA solvation and DNA-gold affinity between cancerous and normal genomes. We exploit these Methylscape differences to develop simple, highly sensitive and selective electrochemical or colorimetric one-step assays for the detection of cancer. These assays are quick, i.e., analysis time ≤10 minutes, and require minimal sample preparation and small DNA input.

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Colesterolo alto, gli anticorpi monoclonali come cura efficace.

Il colesterolo alto è uno dei fattori di rischio che espongono gli esseri umani a malattie cardiovascolari con rischio di infarto. La ricerca scientifica ha portato alla fruttuosa sperimentazione di una nuova classe di farmaci: gli anticorpi monoclonali. In Italia sono adesso rimborsate le cure a base di anticorpi monoclonali. Come dichiarato dal dottor Pasquale Perrone, intervistato da sportellocuore.it (inziativa di Repubblica.it in collaborazione con il Centro Cardiologico Monzino), il colesterolo LDL ha un nuovo nemico, basato sui farmaci che utilizzano gli anticorpi monoclonali. Questo trattamento è indicato soprattutto per coloro i quali hann già avuto un infarto o un ictus. Due somministrazioni al mese bastano per contrastare l'innalzamento del colesterolo cattivo. 

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