August 7th, 2017

Автоматизированный детектор рака кожи упростит диагностику заболевания

Даже специалисты по раку кожи не всегда могут распознать меланому – одну из самых опасных разновидностей злокачественных опухолей у человека. Как правило, у людей, склонных к этому заболеванию, имеется множество родимых пятен неправильной формы, и найти среди них злокачественные образования не так просто. (Хотя общие правила, подчиняющиеся мнемоническому правилу ABCDE, есть, и их должен знать любой человек.)



автоматизированный детектор рака кожи
Учёными предложен новый метод автоматической диагностики меланомы с помощью компьютерного анализа изображений. На снимке справа представлен один из этапов обработки фотографии

Как бы то ни было, дерматологам нужны максимально точные инструменты диагностики, так как ошибка или промедление может привести к смерти человека. Новое изобретение учёных из Рокфеллеровского университета, работающих во главе с профессором Джеймсом Крюгером (James Krueger), значительно облегчит задачу медиков и позволит автоматически диагностировать меланому, проанализировав изображения родинок (или невусов).

«В области дерматологии существует реальная необходимость в стандартизации методов диагностики меланомы, – рассказывает Крюгер в пресс-релизе университета. — Обнаружение через скрининг спасает жизни, но является весьма сложной визуальной задачей, и даже тогда, когда подозрительное поражение выявлено, биопсия подтверждает наличие меланомы только в 10 процентах случаев».

Новый подход заключается в анализе фотографий с помощью целой серии компьютерных программ, которые извлекают информацию о количестве цветов в образовании, присутствии признаков роста и других количественных характеристиках. Все эти показатели имеют отношение к классической визуальной оценке злокачественности, применяемой в медицинской практике, и именно она считается наиболее эффективной.

Выбранные критерии, или, как их называют авторы, биомаркеры, разделяются по уровню значимости. Самым показательным считается количество цветов на поражённом участке кожи (он же пункт C правила – color, или неодинаковый цвет частей родинки).

Многие другие показатели оказались значимыми, если их рассматривать именно в зависимости от конкретного цветового канала.

В итоге данные по каждому биомаркеру комбинируются, и алгоритмом генерируется общий балл риска, так называемая Q-оценка, которая даёт представление о вероятности того, что образование злокачественное.

С помощью разработанного алгоритма учёными было проанализировано 60 снимков очагов меланомы и такое же количество обычных родинок.

Согласно статье, опубликованной авторами в журнале Experimental Dermatology, чувствительность метода, то есть вероятность выявить заболевание у больных людей, составляет не менее 98%. Это довольно высокая правильность диагностирования ранних проявлений меланомы на коже. (Хотя в дальнейшем предстоит проверить «способности» нового алгоритма на большем количестве изображений.)

Программа правильно идентифицировала нормальные родинки в 36% случаев. Данный показатель принято называть специфичностью метода. Его значение довольно близко к результату, которого удалось достичь дерматологам при классическом визуальном анализе под микроскопом.

«Я думаю, что наша новая технология может помочь обнаружить болезнь раньше, чем другие методы, что спасёт немало жизней, а также позволит избежать ненужных процедур биопсии, — подводит итоги один из авторов исследования Даниэль Гаро (Daniel Gareau). – Нашим следующим шагом будет увеличение масштаба исследования, для того чтобы более внимательно разобраться в том, как мы можем использовать определённые длины волн, чтобы выявлять разные аспекты структуры образования, невидимые для человеческого глаза».

Отметим, что меланома – лишь один из видов рака кожи, хотя и самый смертельный. Кстати, недавно медики нашли способ диагностировать его стадию благодаря бананам и останавливать распространение этого вида рака по внутренним органам, а также предложили лечить меланому при помощи вируса герпеса и пластыря с микроиглами.

Автор: Дарья Загорская

Ссылка на источник

Buy for 20 tokens
Даша – очень долгожданный ребенок. Мама с папой ждали ее десять лет…Родилась здоровой, росла веселой и подвижной малышкой, развивалась как все дети… и не было ни намека, что все это время, еще с беременности, у нее в глазах развивалась опухоль. Когда Даше было семь…

Чем нас лечат: Но-шпа. Как работает популярный спазмолитик

Что научные исследования говорят о популярном препарате против спазмов, Но-шпе, что в нем общего с Виагрой, где в нашем организме царит автократия, а где — парламентская демократия, как лекарство помогает при родах и при чем тут погибшее шахматное дарование, читайте в рубрике «Чем нас лечат».

но-шпа

Но-шпа — один из самых популярных спазмолитиков в России. Однако за рубежом он практически не продается нигде кроме стран Восточной Европы и Азии, а многие англоязычные источники пишут о его действующем веществе только как о внутривенном лекарстве для уменьшения болей при продолжительных родовых схватках.

В России Но-шпа входит в «Перечень жизненно необходимых и важнейших лекарственных препаратов». Этот список был создан, чтобы регулировать цены в аптеках, поэтому, выбирая лекарство, опираться только на него не стоит. Как мы уже выясняли в случае с Кагоцелом, туда же входят и лекарства, которые нельзя однозначно рекомендовать как окончательно доказавшие свою эффективность, а в некоторые годы — и просто шарлатанские средства.

Read more...Collapse )

Ссылка на источник

Очень хотели подружиться: человек приручал собак дважды

Предки современных собак были одомашнены не один, а два раза, причём в двух разных частях мира. Таково заключение недавнего исследования, которое затрагивает не только историю собак, но и людей.

очень хотели подружиться

Но вернёмся к истории вопроса. Учёные в течение многих лет пытались ответить на вопрос: откуда появились собаки? Одни утверждают, что они были приручены в Европе, другие пришли к выводу, что предки собак были одомашнены в Азии. Но, согласно научной работе, опубликованной в журнале Science, оба мнения являются верными.

Ведущий автор новой работы Лоран Франц (Laurent Frantz) из Оксфордского университета рассказывает, что «две группы исследователей пришли к одинаковому выводу, что волки могли быть одомашнены». В результате этого «все современные собаки напрямую связаны с двумя или более популяциями волков».

В центре исследования была 4800-летняя кость внутреннего уха собаки, которая когда-то жила в Ньюгрейндже (Ирландия). Учёные смогли секвенировать (расшифровать) геном собаки как раз с помощью этой кости.

«Мы обнаружили, что эта кость является лучшим хранителем древней ДНК. Это своего рода «капсула времени». И, конечно же, эта находка лучше всего сохранилась по сравнению с другими когда-либо обнаруженными костями», — говорит соавтор работы Даниэл Брэдли (Daniel Bradley) из Тринити-колледжа в Дублине.

В ходе своей работы исследователи выделили митохондриальную ДНК — тип ДНК, который наследуется по материнской линии — из 59 останков древних собак, которые жили 14000-3000 лет назад. Затем они сравнили все полученные данные с генетическими «подписями» более 2500 изученных ранее современных собак.

Их анализ позволил обнаружить генетический «раскол» между популяциями современных собак, живущих сегодня в Европе и Восточной Азии. Обзор археологических данных показал, что ранние собаки появились и на востоке, и на западе более 12000 лет назад, но в Центральной Азии – не ранее чем 8000 лет назад.

«Собаки были одомашнены охотниками-собирателями ещё до появления сельского хозяйства, — говорит Франц. – Эти животные, скорее всего, помогали человеку – помощь в охоте или та же защита от недругов».

Новые генетические свидетельства также показывают, что в определённое время произошёл «переворот» популяции в Европе, где маленькая существующая популяция собак была заменена другой группой собак.

Специалисты полагают, что это случилось в то время, когда большая группа людей мигрировала из Азии в Европу, привезя с собой своих питомцев. Вероятно, из-за этого наплыва животных большинство собак сегодня и представляют собой смесь восточных и западных четвероногих. Это помогает объяснить путаницу в том, откуда именно взялся этот друг человека.

Специалисты пока не могут исключить и того, что неандертальцы или некоторые другие древние люди были первыми, кто одомашнил собаку. Дело в том, что исследователи ранее находили останки, которые возможно принадлежали собакам (а датируются они временем жизни неандертальцев).

Франц говорит, что он и его команда в настоящее время изучают останки ранних собак и волков, используя различные современные методы, скажем, 3D-сканирование. Таким образом они рассчитывают лучше проанализировать образцы.

«Это позволит нам сравнить останки волков того время и образцы, которые могут принадлежать собакам, а затем оценить более точное время одомашнивания», — объясняет он.

В своей статье учёные также размышляют, что могло произойти с двумя или более популяциями волков, от которых произошли первые собаки. По их мнению, вполне вероятно, что они со временем исчезли. Исследователи не думают, что эти волки были каким-то отдельным видом с биологической точки зрения, но всё-таки они имели генетические различия, поскольку развивались в разных регионах мира.

Сегодняшние собаки очень разнообразны: стоит только вспомнить крошечную чихуахуа и большого лабрадора. Но всё же, хотя это трудно вообразить, они все связаны с двумя или более основополагающими популяциями волков, считают учёные.

Учитывая тот факт, что одомашнивание лучшего друга человека произошло дважды, можно предположить, что собака казалось очень привлекательной и необходимой древним людям. И, скорее всего, приручение не было таким уж сложным, как нам может показаться, заключает генетик Петер Саволайнен (Peter Savolainen) из Королевского технологического института Швеции.

Добавим также, что мы рассказывали об исследовании, которое будет полезным хозяевам собак, если они захотят узнать IQ своего питомца.

Автор: Евгения Ефимова

Ссылка на источник

Жир подпитывает "дороги", по которым распространяется рак

Раковые клетки распространяются из очага болезни в другие органы и ткани организма, стимулируя рост новых «дорог», по которым они способны путешествовать. Исследователи под руководством доктора Петера Кармелита (Peter Carmeliet) из научно-исследовательского центра при Лёвенском католическом университете выясняли, что способствует развитию этих «дорог», являющихся лимфатическими сосудами.



жир подпитывает "дороги", по которым распространяется рак
Убийцы врагов организма Т-клетки окружают раковую клетку

Распространение рака (или метастазирование) – одно из самых значительных и угрожающих жизни осложнений, которое сегодня наблюдаются при раковых заболеваниях. Химеотерапия и лучевая терапия считаются достаточно эффективными при лечении многих видов рака. Однако распространение раковых клеток и их попадание в другие участки организма являются основной причиной смерти у таких пациентов.

Однако, для того чтобы раковые клетки смогли распространяться, они должны найти себе особые «дороги» или построить новые, по которым они смогут перебраться в другие органы и ткани.

Лимфатические сосуды — особый вид сосудов, переносящий вместо крови жидкость — являются основным путём распространения раковых клеток. И образование новых лимфатических сосудов — лимфоангиогенез — на сегодня малоизученный процесс. Отмечается, что пока даже нет клинически одобренных препаратов, которые бы предотвращали их рост в течение болезни.

Исследователи стремились изучить использование питательных веществ лимфатическими сосудами. Изначально научная работа началась с простого наблюдения: лимфатические сосуды используют больше жира (жирных кислот) по сравнению с кровеносными сосудами. Подобное открытие стало первым описанием использования питательных веществ лимфатическими сосудами.

Применение препаратов для предотвращения использования жира такими «дорогами» помогло предотвратить рост лимфатических сосудов.

В дальнейшем для понимания того, почему раковые клетки настолько зависимы от жира, учёные изучили, как развиваются лимфатические сосуды. Последние «преобразовываются» из кровеносных сосудов во время эмбрионального развития. Исследование показало, что сигналы, которые превращают кровеносные сосуды в лимфатические, также меняют их «вкусы» – они начинают предпочитать жир.

Открытие состояло в том, говорят учёные, что, как оказалось, подобная трансформация зависит от увеличения потребления жира. Во время этого процесса молекулы жирных кислот используются для создания соединений, которые могут изменять важные факторы, регулирующие экспрессию генов. Такой процесс ещё называют эпигенетическими изменениями, которые, в свою очередь, могут менять процессы, отвечающие за рост и функционирование лимфатических сосудов.

Сам по себе код ДНК не изменяется из-за жира, но методы его использования модулируются. Самое важное в этом открытии: доказательство того, что восстановление запасов жира (источника питательных веществ) может восстановить рост и функционирование лимфатических сосудов.

«Наше исследование показывает, что использование жира лимфатическими сосудами запрограммировано в их развитии, оно необходимо для их роста и функционирования. Мы продемонстрировали, что с помощью увеличения или предотвращения использования жира мы можем контролировать рост лимфатических сосудов», — говорит доктор Брайан Вонг (Brian Wong) Лёвенского католического университета.

Исследователи намерены и дальше заниматься этой темой. С одной стороны, они хотят изучить способность ингибиторов («замедлителей») снижать метастазирование при различных видах рака. Также специалисты хотят проверить, смогут ли добавки диетического жира (например, в виде кетоновых тел, используемых спортсменами) вылечить дефектные лимфатические сосуды. Последнее является одним из осложнений у раковых пациентов, перенёсших хирургическое удаление опухолей.

«Ранее мы не могли разрабатывать лекарства, нацеленные на рост лимфатических сосудов, поскольку мы не понимали, как они развиваются и функционируют. Теперь же наша работа показала их важную зависимость от жира и подсказала, какие шаги необходимо сделать для разработки эффективных препаратов, предотвращающих чрезмерный лимфатический рост при раковых заболеваниях», — заключает Кармелит.

Исследование, рассказывающее о передвижении раковых клеток по организму, опубликовано в научном издании Nature.

Автор: Евгения Ефимова

Ссылка на источник

Микробиологи исследовали процесс старения столетнего пива

Недавно на старой пивоварне в Чехии обнаружили три бутылки столетнего пива. Эта необычная находка позволила микробиологам изучить процесс «естественного» старения напитка. Оказалось, что в старом пиве повысилась кислотность и увеличилось содержание ионов металлов, в том числе железа и меди; а вот сахара и солодовый экстракт практически исчезли. Исследование опубликовано в Journal of Agricultural and Food Chemistry.

микробиологи исследовали процесс старения столетнего пива

В 2015 году во время реконструкции старой пивоварни в местечке Залинице на востоке Чехии были обнаружены три бутылки пива, закупоренные пробками и замурованные в погребе. Пивоварня в Залинице работала с 1896 по 1925 годы, поэтому исследователи предположили, что найденный напиток сварили во время Первой мировой войны, а потом его спрятали или просто о нем забыли. Так как на пивоварне производили только лагер (пиво, получаемое с помощью низового брожения дрожжей, которое способно храниться до двух лет без пастеризации), авторы статьи предположили, что и в найденных бутылках тоже содержится этот тип пива.

Исследователи решили проанализировать органолептические свойства (внешний вид и запах) напитков и их химический состав. Так как бутылки сто лет простояли в подвале, при постоянной низкой температуре, ученые предположили, что проанализировав образцы, они смогут детально изучить процесс «естественного» старения пива. Также авторы работы исследовали ДНК, выделенные из пива, чтобы выяснить, какие  микроорганизмы в нем присутствуют. В качестве референтных образцов ученые взяли образцы свежего пива, а также напитков одиннадцати- и шестнадцатилетней давности.

Один из образцов был мутным и сильно пах серой и фекалиями. Исследователи не обнаружили в продукте ДНК дрожжей, зато обнаружили ДНК сторонних бактерий. По-видимому, пробка у пивной бутылки была не герметичной и пропускала вещества извне. Два других образца больше напоминали пиво и по внешнему виду и по запаху, они сохранили сладковатый аромат и в них содержались дрожжи. Тем не менее в одном из них тоже было обнаружено бактериальное загрязнение.

У всех столетних образцов пива, по сравнению с современными, была высокая кислотность, повышенное содержание этилового спирта и высокая концентрация металлов, в том числе железа и меди. Также в одном из образцов была обнаружена высокая концентрация ионов свинца; ученые решили, что виной тому состав стекла, из которого была сделана пивная бутылка. Зато в старых образцах практически не было сахаров, которые по-видимому, были использованы дрожжами и другими микроорганизмами в процессе ферментации. Похоже, что за сто лет пиво более или менее осталось пивом, но его вкус вряд ли бы кому-то понравился.

Недавно археологи нашли в Китае посуду, которая 5000 лет назад использовалась для пивоварения. Проанализировав ингридиенты, сохранившиеся на стенках, исследователи восстановили рецепт древнего пива. В другой работе ученые показали, что подходящая музыка, например песни группы The Editors, может улучшить субъективное восприятие вкуса пива.

Автор: Екатерина Русакова

Ссылка на источник

Ученые исследовали, как люди распознают лица

Ученые из Университета Карнеги — Меллон исследовали, как работает мозг, когда человек распознает лица. Результаты исследования будут опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

ученые исследовали, как люди распознают лица

В ходе исследования ученые использовали высокотехнологичные инструменты, позволяющие делать снимки головного мозга и вычислительные методы для измерения в реальном времени мозговых процессов, которые отвечают за распознавание лиц.

Исследователи изучили мозг четырех людей с помощью магнитоэнцефалографии. Испытуемым показали 91 изображение людей, лица которых выражали либо радость, либо спокойствие. Участники эксперимента должны были сообщать, когда видели уже знакомое лицо с другим выражением. В это время компьютер считывал информацию с их мозга и показывал ученым, какие отделы мозга активизировались в этот момент. Далее ученые сопоставили полученную информацию с информацией специально разработанной системы, которая может распознавать лица.

Результаты данного исследования помогут в дальнейшем понять, как и почему происходят сбои в системе визуального восприятия и как развиваются различные болезни: от дислексии до прозопогназии.

«Наше исследование помогло больше узнать о стадиях обработки информации с того момента, как изображение лица «проходит» через глаза к мозгу человека, и до того времени, когда человек узнает лицо. Обычно процесс занимает несколько миллисекунд», — сказал Марк Д. Вида, соавтор исследования.

Ссылка на источник

Найден источник внутренней асимметрии животных

Британские ученые обнаружили генетический механизм, который может устанавливать несимметричное расположение внутренних органов животных. Эта асимметрия закладывается еще на первых делениях эмбриона и начинается с работы клеточного скелета. Результаты новой работы публикует журнал Current Biology, о ней также рассказывает пресс-релиз Ноттингемского университета.



найден источник внутренней асимметрии животных
Хиральную асимметрию раковины прудовика задают белки цитоскелета

Спиральные улитки-прудовики Lymnaea stagnalis демонстрируют весьма очевидную хиральную асимметрию в направлении закручивания раковины. Это сделало их удобным объектом в исследовании, проведенном биологами из Великобритании во главе с профессором Эдинбургского университета Марком Блакстером (Mark Blaxter). Изучение генома улиток показало, что в основе появления асимметрии лежит работа белков форминов, которые участвуют в построении внутреннего скелета живой клетки.

Как объясняют авторы работы, ранее было продемонстрировано, что закручивание спиральной раковины по часовой стрелке является у прудовиков доминантным признаком, который кодируется единственным геном. У обладателей хотя бы одной доминантной копии D уже четыре клетки-бластомера в ходе третьего дробления оплодотворенной яйцеклетки формируют закрученную по часовой стрелке структуру. Все происходит в метафазу и анафазу деления, когда хромосомы выстраиваются вдоль экватора и затем растаскиваются к полюсам белковыми микротрубочками. В 2009 году японским ученым удалось, физически манипулируя восьмиклеточным эмбрионом, заставить его закрутиться в «неправильную» сторону. С другой стороны, тогда гены и механизмы их работы оставались неизвестны.

Три года назад группе Марка Блакстера удалось локализовать расположение этого «гена закручивания» в крупном участке ДНК (около 400 тысяч оснований). Теперь этот участок удалось секвенировать для гомозиготных и гетерозиготных по D прудовиков и определить «подозреваемых» – тандемно дуплицированные гены Ldia1 и Ldia2. Как оказалось, рецессивный ген, ведущий к закручиванию спирали против часовой стрелки, просто «сломан»: он несет делецию, которая вызывает сдвиг рамки считывания и ведет к синтезу нефункционального белка.

Гены Ldia1 и Ldia2 кодируют формины – белки, играющие ключевую роль в росте актиновых нитей клеточного скелета. Структура цитоскелета исключительно динамична, фактически, он непрерывно демонтируется в одних участках и достраивается в других. Но особенно активно это происходит на стадиях клеточного деления, когда движение микротрубочек и микрофиламентов обеспечивает перемещения хромосом – и, судя по всему, закладывает основы будущей асимметрии организма.

На роль этих генов указало и фармакологическое подавление активности форминов: ингибитор SMIFH2 нарушал формирование нормальной асимметрии и, конечно, приводил к смерти эмбрионов на ранних стадиях. При этом ингибитор CK-666, который действует, минуя формин, непосредственно на сами актиновые нити, имел другой эффект: он также приводил к гибели эмбрионов, однако их структура уже демонстрировала «нормальную» закрученность.

Выводы британских ученых подтвердили и их американские партнеры из группы профессора Университета Тафтса Майкла Левина (Michael Levin). Их эксперименты с разновозрастными эмбрионами лягушек Xenopus laevis, у которых была фармакологически подавлена активность форминов, продемонстрировали глубокие нарушения в формировании нормальной структуры тела и развитие гетеротаксии – нарушений в положении внутренних органов. По мнению авторов, это указывает на исключительную древность базовых механизмов, определяющих формирование асимметричного строения животных.

В самом деле, даже у внешне симметричных животных внутренние органы расположены асимметрично. Такая структура тела встречается у подавляющего большинства из них, включая клады линяющих (членистоногие, круглые черви и др.), спиральных (моллюски, кольчатые черви), вторичноротых (хордовые, иглокожие). Показано, что даже у таких далеко отстоящих друг от друга животных, как позвоночные (вторичноротые) и улитки (спиральные) в развитии асимметрии участвуют одни и те же гены, nodal и pitx. Однако самые ранние факторы, запускающие этот процесс на самых ранних стадиях жизни эмбриона, до сих пор оставались неизвестны: у тех же улиток он разворачивается еще до того, как в дело вступят эти гены.

Автор: Роман Фишман

Ссылка на источник

В обострении хронических заболеваний на Ближнем Востоке обвинили военные конфликты

Американские ученые связали всплеск хронических заболеваний на Ближнем Востоке за последние 25 лет с многочисленными вооруженными конфликтами в регионе. Результаты их исследования опубликованы в журнале International Journal of Public Health.

в обострении хронических заболеваний на Ближнем Востоке обвинили военные конфликты

Авторы исследования представили статистику, обобщающую данные о состоянии здоровья и причинах смерти населения 22 стран Ближнего Востока, в которых проживает более 580 млн человек. Источниками информации послужили отчеты правительственных служб, университетские исследования, сообщения СМИ. В случаях, когда данных было недостаточно, для экстраполяции использовались математические модели. В связи с этим ученые признают, что во многих случаях дают наиболее вероятное значение из довольно широкого диапазона.

Согласно представленным докладам, смертность от насильственных причин за период с 1990 по 2015 год выросла на 850%, причем ее рост ускорился после 2010 года в связи с «Арабской весной» и конфликтами в Сирии и Ираке. Смертность от причин, напрямую связанных с военными действиями и терактами, за рассматриваемый период выросла на 1027%.

Вместе с тем, как отмечают эксперты, увеличилась и смертность от хронических заболеваний. Так, от диабета за прошедшие 25 лет стало умирать на 216% больше людей. По оценкам ученых, потери от диабета составили 510 лет жизни на каждые 100 тысяч мужчин в Сирии. Доля людей, умерших от сердечно-сосудистых заболеваний, увеличилась с 30 до 34%.

«Поколения людей переживали множество потрясений, которые повлияли на состояние их здоровья на всю оставшуюся жизнь. Есть сильная связь между психическим состоянием, с одной стороны, и диабетом и заболеваниями сердечно-сосудистой системы – с другой. Когда кто-то переносит шок, это накладывает отпечаток на его психическое состояние, и человек с меньшей вероятностью бросает курить, если уже курит. Он вряд ли обратится за медицинской помощью, если это опасно. И меньше вероятность, что он будет придерживаться сбалансированного питания», – рассказал соавтор исследования, эпидемиолог из Вашингтонского университета Али Мокдад.

Ссылка на источник