Серия «Израильская медицина и мира»

Впервые метод, разработанный для лечения рака крови, был применен к мышиной модели болезни Альцгеймера, что позволило уменьшить отложения белка и воспаление в головном мозге. «Это важный шаг на пути к лечению болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона и ALS», - говорят ученые.

Ученые из Института Вейцмана и Вашингтонского университета используют CAR-T-клеточную терапию для борьбы с воспалением мозговой ткани у мышей, что потенциально может открыть путь к лечению многочисленных нейродегенеративных заболеваний.

Международная исследовательская группа под руководством ученых из Института науки Вейцмана и Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе совершила прорыв, заявив, что впервые применила инновационную иммунотерапию, которая используется для лечения рака крови, для борьбы с болезнью Альцгеймера.

Эта терапия, получившая название CAR T-клеточной терапии, показала многообещающие результаты на мышиной модели болезни Альцгеймера, потенциально открывая путь к лечению этого разрушительного заболевания головного мозга и других нейродегенеративных расстройств.

Рецензируемое исследование , опубликованное в понедельник 9 февраля в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, было проведено под руководством профессора Идо Амита из отдела системной иммунологии Института Вейцмана и профессора Джонатана Кипниса из Медицинской школы Вашингтонского университета, а также под руководством научного сотрудника доктора Павле Босковича.

Исследования ученых основывались на новаторской работе, проделанной более 30 лет назад лауреатом премии Израиля профессором Зелигом Эшхаром из Института Вейцмана. Эшхар, разработавший терапию CAR-T (Т-клетки с химерным антигенным рецептором), скончался в июле прошлого года.

«Гениальная разработка Эшхара была создана для лечения рака крови, и мы увидели в ней огромный потенциал и пошли дальше», — сказал Амит изданию The Times of Israel.

Причина болезни Альцгеймера остается загадкой, но одним из главных признаков заболевания является накопление амилоидных бета-протеиновых бляшек в головном мозге, сопровождающееся признаками воспаления в тканях головного мозга.

Эти скопления бляшек в нейронах убивают клетки головного мозга у больных болезнью Альцгеймера , что приводит к ухудшению когнитивных функций и потере памяти, характерным для этого заболевания.

Новаторская работа Эшхара с использованием CAR-T-терапии

Группа исследователей болезни Альцгеймера приступила к выделению Т-клеток из иммунной системы здоровых мышей.

Т-клетки, также известные как Т-лимфоциты, — это тип белых кровяных клеток, играющих решающую роль в помощи иммунной системе в борьбе с инфекциями и заболеваниями.

Однако этих клеток недостаточно для борьбы с раковыми клетками.

Эшхар первым выделил Т-клетки и генетически модифицировал их, добавив молекулу, способную распознавать и атаковать раковые клетки.

«Подобно тому, как Израиль изобрел помидоры черри, Эшхар придумал нечто совершенно неожиданное, — сказал Амит. — Вместо того чтобы разрабатывать антитела и лекарства для малых организмов, он взял клетку и модифицировал ее так, чтобы она стала лекарством».

Амит сказал, что группа исследователей болезни Альцгеймера генетически модифицировала Т-клетки Эшхара, чтобы они распознавали амилоидные белки в мозге и реагировали на них.

Затем ученые ввели эти модифицированные клетки мышам, в мозге которых уже имелись амилоидные бета-бляшки — характерный признак болезни Альцгеймера. Инъекции привели к значительному уменьшению амилоидных отложений и снижению маркеров воспаления в тканях головного мозга.

Используя генетику, большие данные, машинное обучение и то, что Амит назвал «синтетической биологией и синтетической иммунологией», ученые модифицировали Т-клетки, чтобы те мигрировали в патологический участок мозга и «разорвали этот порочный круг повреждений».

Кипнис, получивший докторскую степень в Институте Вейцмана, заявил, что это первый подход с использованием CAR T-клеток для лечения нейродегенеративного заболевания.

«Это важный шаг на пути к поиску новых методов лечения болезни Альцгеймера и различных нейродегенеративных заболеваний, включая боковой амиотрофический склероз [БАС] и болезнь Паркинсона», — сказал он.

Амит сказал, что наследие, которое Эшхар оставил в Вейцманском институте, заключается в том, что он «поощряет исследователей к творческому подходу и действительно идет в направлении, в котором никто раньше не ходил».

Таким образом, будущие исследования ученых будут включать использование этой технологии для высвобождения «всевозможных веществ или различных факторов роста, которые будут способствовать восстановлению после серьезных повреждений головного мозга, а также регенерации мозговой ткани», — сказал Амит.

Перевод с английского

ИСТОЧНИК

Ученые из Хайфского Техниона с американскими коллегами разработали имплантат, заменяющий инъекции инсулина и самостоятельно регулирующий уровень сахара в крови пациента.

Новая технология представляет собой биосенсорную систему на основе живых клеток, которая функционирует как автономная искусственная поджелудочная железа.

Этот имплант является "живым лекарством" длительного действия. После установки в тело пациента система начинает работать полностью самостоятельно: она непрерывно отслеживает уровень глюкозы в крови, синтезирует инсулин внутри самого устройства и высвобождает его в строго необходимой дозировке.

Фактически внутри организма появляется искусственный орган по производству лекарств, не требующий ни уколов, ни других внешних вмешательств. Работа опубликована в журнале Science Translational Medicine.

Главным достижением исследования стало решение проблемы иммунного отторжения, которая десятилетиями мешала успеху клеточной терапии. Исследователи создали особый "кристаллический щит". Эта оболочка защищает клетки внутри импланта от атак иммунной системы, не позволяя ей распознать устройство как чужеродный объект. Благодаря такой защите система способна надежно и непрерывно работать в течение нескольких лет. Успешные испытания на мышах и приматах подтвердили жизнеспособность устройства и эффективность регуляции сахара, что открывает путь к клиническим испытаниям на людях.

Имплантируемый топливный элемент, вырабатывающий электричество из избытка глюкозы в крови.

Ученые подчеркивают, что созданная платформа имеет огромный потенциал, выходящий за рамки лечения диабета. Эту систему можно адаптировать для терапии множества хронических состояний, требующих постоянного введения биологических препаратов, включая гемофилию и другие метаболические или генетические заболевания.

Соавтор исследования доцент Шади Фарах говорит: "Если эта технология будет успешно перенесена в клинику, она сможет радикально изменить способы лечения хронических заболеваний, перейдя от многократного введения лекарств к живой, саморегулирующейся терапии, которая бесперебойно работает внутри организма"

СПРАВКА: Технион — Израильский технологический институт.

Перевод с английского

ИСТОЧНИК

ИСТОЧНИК

Американо-ирландская корпорация по производству медицинского оборудования Medtronic объявила сегодня о намерении реализовать опцион и приобрести израильскую стартап-компанию Cathworks, специализирующуюся на кардиологии с использованием искусственного интеллекта, за 585 миллионов долларов, сумма сделки может достичь 1 миллиарда долларов.

Гигант медицинского оборудования Medtronic объявил во вторник о том, что воспользуется своим правом на приобретение израильской компании CathWorks. Эта сделка стала результатом стратегического партнерства, заключенного в 2022 году, в рамках которого компании совместно продвигали систему FFRangio от CathWorks в США, Европе и Японии.

Стоимость сделки оценивается в 585 миллионов долларов, с возможностью дополнительных выплат в зависимости от достижения будущих целевых показателей.

В 2022 году Medtronic инвестировал в Cathworks 75 миллионов долларов и получила права на маркетинг продуктов компании в США, Израиле и Японии, а также опцион на покупку компании.

Cathworks, основанная в 2013 году, разрабатывает неинвазивную систему для диагностики риска сердечных заболеваний, основанную на вычислительной модели, извлекаемой из рентгеновских снимков.

Модель была разработана в больнице «Бейлинсон» в Петах-Тикве (Израиль), Гаем и доктором Ифатом Левиа и профессором Раномом Корновски. Генеральным директором компании является ирано-американец Рамин Мусави. Штат компании составляет около 100 человек, из которых около половины работают в Израиле, а вторая половина – в США.

Система FFRangio от CathWorks использует искусственный интеллект и передовые методы вычислительной техники для проведения полной физиологической оценки коронарных артерий непосредственно на основе обычной рентгеновской ангиографии. До сих пор традиционный тест FFR требовал инвазивной процедуры с использованием проводников для измерения давления и лекарственных препаратов для стимуляции кровотока.

«Израильская технология позволяет Medtronic трансформировать катетеризационную лабораторию, которая предоставляет данные в режиме реального времени, позволяет разрабатывать индивидуальные подходы к лечению и устанавливает новые стандарты оказания медицинской помощи».

Мусави добавил, что с помощью этой технологии, разработанной в сотрудничестве с компанией Medtronic, уже прошли лечение более 100 000 пациентов.

«Я несколько раз бывал в Израиле, и это удивительная страна. Наши страны очень похожи географически, а также в плане кухни», — добавил он. «В Израиле я чувствовал себя как на родине, в Иране. Израильтяне — прямые и приветливые люди, и мне очень понравилась историческая атмосфера, пляжи и все, что там происходит».

Компания Medtronic начала свою деятельность в Израиле в 1974 году и с тех пор приобрела израильские компании примерно за 4 миллиарда долларов.

Перевод с английского

ИСТОЧНИК

Ученые из Института Вейцмана создали ДНК-чип, способный быстро синтезировать вирусные белки и тестировать реакцию на них иммунной системы конкретного человека.

Человечество было не готово к пандемии COVID-19 и быстрому распространению нового вируса. Пока разрабатывали тест-системы для анализа иммунного ответа на один штамм, уже циркулировали другие варианты. Традиционные методы требуют недель на производство и очистку каждого вирусного белка, а вирус мутирует быстрее.

Команда профессора Роя Бар-Зива из Института Вейцмана разработала биочип, который решает эту проблему за счет универсальности и скорости.

Технология, описанная в журнале Nature Nanotechnology, позволяет синтезировать десятки вирусных белков непосредственно на кремниевой поверхности чипа и тестировать их взаимодействие с антителами из крови конкретного пациента.

На поверхность чипа ученые нанесли фрагменты вирусной ДНК с генетическими инструкциями для синтеза конкретных белков. При добавлении бесклеточной смеси биологических молекул эта ДНК начинает создавать вирусные белки. Затем на чип наносят каплю сыворотки крови пациента и наблюдают, к каким белкам прилипают антитела, то есть каким вирусам готова противостоять иммунная система.

Каждый биочип может производить 30-40 вирусных белков одновременно. Это позволяет определить, защищен ли конкретный человек от разных вариантов вируса. Например, есть ли у него антитела против исходного уханьского коронавируса, дельты или омикрона, и насколько эффективно они работают. Система дает количественные результаты о силе иммунного ответа, а не только отвечает "да" или "нет".

Ученые подчеркивают: "Мы не нуждаемся в долгом предварительном выращивании вирусного белка – каждое пятно на чипе производит собственный белок или его фрагмент. Имея десятки таких антигенов на одном чипе, мы можем протестировать их одновременно".

«Нам не нужно ничего выращивать или очищать заранее — каждая точка на чипе производит свой собственный белок или фрагмент белка», — говорит Дюпен. «Благодаря десяткам таких антигенов на одном чипе мы можем тестировать многие из них одновременно в одном эксперименте, вместо того чтобы проводить отдельные тесты для каждого из них».

Биочип, созданный командой Бар-Зива, предлагает гораздо более простой способ проведения тестирования. Метод не требует насосов или трубок и может быть быстро адаптирован для нового вируса. Его разработкой руководили старший научный сотрудник доктор Ширли Даубе, а также доктора Аврора Дюпен и Охад Воншак из лаборатории Бар-Зива в отделе химической и биологической физики Вейцмана.

Главное преимущество технологии – это готовность к возможной будущей пандемии.

"Если завтра возникнет новая вспышка, мы сможем взять генетическую последовательность этого вируса, произвести его белки на чипе и немедленно протестировать антитела, – говорит соавтор работы профессор Рой Бар-Зив.

– Не нужно месяцами разрабатывать новые тест-системы под каждый вариант".

Команда сравнила данные, полученные с помощью биочипа, с результатами стандартного ИФА (иммуноферментного анализа) образцов сыворотки крови человека. Они обнаружили, что их чип часто выявлял активность антител, которую не обнаруживали стандартные ИФА-тесты, что говорит о том, что традиционные анализы иногда могут упускать из виду более тонкие реакции антител.

Чтобы продемонстрировать потенциал чипа, команда воссоздала взаимодействие между шиповидным белком коронавируса и его человеческим рецептором ACE2 — этап, позволяющий вирусу проникать в клетки человека. И шиповидный белок, и рецептор были синтезированы на чипе и специфически связывались друг с другом. Это говорит о том, что платформу можно использовать для скрининга потенциальных методов лечения непосредственно на чипе путем добавления антител или других лекарственных препаратов, которые блокировали бы это связывание. Если сигнал ослабевает, это означает, что антитело предотвращает прикрепление вируса к рецептору.

Изображение биочипа, полученное с помощью флуоресцентного микроскопа, демонстрирует множество мельчайших отсеков, каждый из которых содержит различный антиген, что позволяет одновременно тестировать взаимодействие всех этих антигенов с человеческим антителом.

«Наш чип открывает возможности для изучения того, как вирусы взаимодействуют с человеческими рецепторами, и как мы могли бы блокировать эти взаимодействия с помощью новых методов лечения», — говорит Бар-Зив.

В настоящее время команда начинает сотрудничество с медицинским центром «Шеба» для отслеживания иммунного ответа у пациентов с COVID-19 с течением времени с помощью нового чипа. Сопоставляя данные об антителах с историей болезни пациентов, они надеются выявить закономерности иммунного ответа, которые могли бы помочь в разработке будущих вакцин.

Научные исследования профессора Роя Бар-Зива поддерживаются Институтом материаловедения и магнитно-резонансных исследований им. Ильзы Кац; Исследовательским фондом биологической физики им. Исаака Фердинанда Двосиа Артмана; и семьей Гарольда Перлмана.

Профессор Бар-Зив занимает профессорскую кафедру химической физики имени Эриха Клигера.

Перевод с английского

ИСТОЧНИК

ИСТОЧНИК

Ученый из Тель-Авивского университета утверждает, что рецензируемое исследование показало пятикратное снижение симптомов у солдат, участвовавших в новом протоколе, спустя 18 месяцев.

Новое исследование показало, что серия специализированных компьютерных тренировочных упражнений может значительно снизить риск развития посттравматического стрессового расстройства (ПТСР) среди военнослужащих ЦАХАЛ, участвующих в боевых действиях.

Рецензируемое исследование, проведенное Тель-Авивским университетом (ТАУ), Медицинским корпусом Армии обороны Израиля и Министерством обороны США, является одной из первых в мире программ профилактики посттравматического стрессового расстройства (ПТСР), которая была протестирована и воспроизведена в рандомизированных контролируемых исследованиях.

Исследование было проведено профессором Яиром Бар-Хаимом, профессором психологии и нейробиологии Тель-Авивского университета и директором Национального центра травматического стресса и устойчивости, а также докторанткой Челси Гобер Дайкан.

Исследование показало, что из более чем 500 военнослужащих только один процент, участвовавших в программе тренировки внимания, заболел посттравматическим стрессовым расстройством, по сравнению с 5,3% в контрольной группе — почти пятикратное снижение риска.

«Это простая программа, которая переключает внимание солдата , — сказал Бар-Хаим изданию The Times of Israel.

Результаты исследования появились после того, как в понедельник Департамент реабилитации Министерства обороны сообщил, что с 7 октября 2023 года он оказал помощь примерно 22 000 раненым солдатам, из которых около 58% страдают от посттравматического стрессового расстройства и других психических заболеваний.

Бар-Хаим заявил, что, по его мнению, программа работает, потому что «внимание к угрозе — это базовый механизм выживания человека».

Удивительно, но люди, «которые не уделяют достаточно внимания угрозам, подвержены риску развития посттравматического стрессового расстройства во время и после развертывания войск», — сказал он. «Когда их настигает травма, у них, вероятно, недостаточно ресурсов внимания, чтобы справиться с ней».

Программа подготовки была принята на вооружение Армией обороны Израиля в 2018 году.

Результаты исследования недавно были опубликованы в ведущем американском журнале «American Journal of Psychiatry».

Связанная с угрозой предвзятость внимания

Исследование началось с очень масштабных исследований посттравматического стрессового расстройства, которые Бар-Хаим проводил в Армии обороны Израиля 17 лет назад с участием более 1000 солдат.

Посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР) — это психическое заболевание, которое может развиться у солдат после того, как они пережили ужасающие нападения, взрывы или стали свидетелями ранений или гибели других людей. Хотя они больше не находятся на поле боя, у них могут возникать флешбэки, кошмары и постоянное чувство угрозы.

«Мы хотели оценить состояние тех, у кого в итоге развилось посттравматическое стрессовое расстройство», — сказала Бар-Хаим.

Одним из факторов, усугубляющих посттравматическое стрессовое расстройство, является так называемая предвзятость внимания, связанная с угрозой, когда солдаты продолжают искать опасность и воспринимать угрозы даже после того, как опасность миновала.

Поэтому ученые разработали то, что Бар-Хаим назвал «компьютерным вмешательством», чтобы переключить внимание солдат на опасность и приучить их к угрозам. Он сказал, что это вмешательство «проявляется в мозге, в нервной системе»

Первое исследование , проведенное под руководством научного сотрудника Илана Вальда, состоялось в 2012 году и включало тестирование компьютерной программы обучения среди примерно 800 военнослужащих одной из пехотных бригад ЦАХАЛ во время их базовой подготовки и в течение первой командировки.

«Обучение очень простое, проводится на ноутбуках и компьютерах и занимает около семи минут за занятие», — объяснил Бар-Хаим. «Вам нужно пройти его всего четыре раза в разные дни».

В первом исследовании солдатам показывали пары слов, как нейтральные, так и угрожающие. Во втором исследовании им показывали нейтральные и угрожающие лица. В обоих исследованиях рядом с изображениями появлялись мишени со стрелками, указывающими влево или вправо. Солдаты должны были реагировать, нажимая соответствующую клавишу на клавиатуре как можно быстрее, не жертвуя точностью.

В каждой тренировке было 160 повторений. «Это была своего рода игра», — сказал Бар-Хаим.

В ходе этого процесса солдаты постепенно приучались уделять больше внимания потенциальным угрозам в окружающей среде.

Вскоре после этого, летом 2014 года, большинство солдат приняли участие в боевых действиях в рамках израильской операции «Защитный край».

Через четыре месяца после окончания боевых действий в августе 2014 года Бар-Хаим и его команда обнаружили, что среди участников программы обучения посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР) развилось лишь у 2,6% по сравнению с 7,8% солдат, не проходивших обучение, что значительно снизило риск развития ПТСР.

«Хотя эти результаты были многообещающими, я не был полностью убежден, что это не просто случайность», — сказал Бар-Хаим. «Я чувствовал, что необходимо провести качественное воспроизведение с более точным контролем».

Бар-Хаим, вместе с Диканом и их исследовательской группой, немного модифицировали исследование и провели его в 2022–2023 годах.

Одна треть солдат прошла обучение по первоначальному протоколу, одна треть – по пересмотренному протоколу, а оставшаяся треть, контрольная группа, получила плацебо-тренировку.

«Мы опробовали как первоначальную версию метода, так и новую, которая, как мы надеялись, окажется лучше», — сказал Бар-Хаим.

Ученые обнаружили, что у 2,7% группы, получившей пересмотренный протокол тренировки внимания, развилось посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР) по сравнению с 5,3% в контрольной группе. Примечательно, что менее 1% военнослужащих, получивших на этот раз оригинальную версию протокола, развили симптомы ПТСР примерно через 18 месяцев.

«Оригинальная версия действительно лучшая», — сказал Бар-Хаим.

Министерство обороны прогнозирует, что к концу 2026 года его реабилитационные центры примут еще 10 000 раненых ветеранов, большинство из которых будут страдать от посттравматического стрессового расстройства или других психических заболеваний.

Бюджет департамента реабилитации составляет 8,3 миллиарда шекелей (2,57 миллиарда долларов), из которых 4,1 миллиарда шекелей (1,27 миллиарда долларов) выделено на лечение лиц с психическими расстройствами, сообщило министерство.

В ответ на запрос The Times of Israel доктор Деннис С. Чарни, почетный декан Медицинской школы Икана при горе Синай, который провел обширные исследования посттравматического стрессового расстройства и не принимал участия в исследовании, написал, что исследование Бар-Хаима «демонстрирует, что модификация предвзятости внимания может оказывать существенное профилактическое воздействие на снижение влияния боевых действий на развитие посттравматического стрессового расстройства».

В марте 2024 года Армия обороны Израиля создала подразделение по повышению психологической устойчивости, где «разрабатываются и внедряются инструменты для укрепления устойчивости военнослужащих», — заявил пресс-секретарь.

«Сейчас есть совершенно очевидные результаты, подтверждающие эффективность этой программы, — сказал Бар-Хаим. — Армия обороны Израиля внедряла её в прошлом, и ей следует продолжать её внедрять».

Перевод с английского

ИСТОЧНИК