Гетерогенность ДНК-шаблонов и условия реакции in vitro транскрипции влияют на длину и гетерогенность поли(A) хвоста мРНК

Нейродегенеративные и психиатрические заболевания мозга демонстрируют значительную гетерогенность как в клинических, так и в нейропатологических проявлениях, что может отражать как различные, так и общие патогенетические механизмы. Наше понимание гетерогенности заболеваний мозга ограничено нехваткой глубоко фенотипированных многофункциональных групп доноров постмортем из банков мозга. Здесь мы интегрировали генотипические, клинические и нейропатологические данные от 2,553 доноров Нидерландского банка мозга, чтобы исследовать, как генетический риск способствует проявлению заболеваний. Специфические для заболевания полигенные оценочные баллы риска показали значительное обогащение генетического риска для различных заболеваний, что указывает на общие патогенетические механизмы за пределами диагностических границ. Доноры с фронтотемпоральной деградацией, имеющие повторные расширения C9orf72, показали повышенный полигенный риск для нескольких заболеваний, что указывает на то, что генетическая вариация может модифицировать выражение моногенного заболевания. Нейропсихиатрические симптомы были связаны с различными профилями полигенного риска, основанными на чертах личности, что подчеркивает зависимость генетических вкладов в клиническую гетерогенность от диагноза. В совокупности, наши результаты демонстрируют ценность этого уникального ресурса и выявляют динамическое взаимодействие генетического риска в различных заболеваниях мозга.

Растущее глобальное бремя онкологических заболеваний требует инновационных терапевтических стратегий. Клеточная терапия представляет собой значительный прорыв в онкологии, быстро развиваясь от успешного применения Т-клеток с химерными антигенными рецепторами (CAR-T) при гематологических злокачественных новообразованиях до многообразного ландшафта, характеризующегося одновременным развитием разнообразных стратегий. В настоящее время исследования сосредоточены на Т-клетках с рецепторами Т-клеток (TCR-T), лимфоцитах, инфильтрирующих опухоли (TILs), гамма-дельта (γδ) Т-клетках, CAR-натуральных киллерах (CAR-NK), CAR-макрофагах (CAR-Ms) и различных стратегиях, основанных на дендритных клетках (DCs), В-клетках и стволовых клетках. Парадигма трансляции расширяется из относительно зрелой области гематологических злокачественных новообразований в более распространённую и механически сложную область солидных опухолей. В последние годы эта область демонстрирует четкую тенденцию к расширению от аутологичных терапий к аллогенным «с готовыми» платформам. Подходы, такие как CAR-NK и CAR-клеточные терапии натуральных киллеров Т (CAR-NKT), демонстрируют значительный клинический потенциал благодаря низкой иммуногенности и снижению риска реакции “трансплантат против хозяина” (GvHD). Параллельно выходят на поверхность технологии инженерии in vivo, которые напрямую доставляют гены CAR на место, что становится многообещающим с точки зрения снижения затрат и упрощения производства за счет возможности обойти сложные ex vivo процедуры. В этом обзоре систематически представлены недавние достижения в этих стратегиях, с акцентом на их механизмы действия, целевые антигены и клинический перевод. Несмотря на прогресс, остаются серьезные проблемы, включая гетерогенность опухолей, иммуносупрессивную микросреду опухоли (TME) и токсичность, связанную с терапией. Для решения этих проблем будущее исследование будет сосредоточено на открытии новых мишеней, улучшении управления токсичностью и масштабируемых процессах производства. Интеграция многопрофильных технологий, таких как многомерный анализ, искусственный интеллект и синтетическая биология, поможет продвинуть клеточные терапии к более безопасным, эффективным и широко доступным применениям.

Устойчивость ВИЧ поддерживается за счет стратегий избегания иммунного ответа, которые изменяют реакции иммунной системы хозяина. Поскольку ген кодирует ключевой иммуно-регуляторный цитокин, чья транскрипционная активность регулируется метиляцией CpG в промоторе, мы выдвинули гипотезу, что плазменная РНК ВИЧ будет коррелировать с эпигенетическими изменениями в промоторе, изменяя транскрипцию мРНК IFNG. Метиляция ДНК в промоторе была количественно оценена с помощью бисульфитного секвенирования в ПБМК у людей с ВИЧ (ПСВ), имеющих высокие (n=16; >5000 копий/мкл), средние (n=18; 500 до 4999 копий/мкл) или недетектируемые (n=18; ≤50 копий/мкл) уровни плазменной РНК ВИЧ. Соответствующая мРНК IFNG была количественно оценена с помощью RT-qPCR с учетом анализа чувствительности с корректировкой на количество Т-клеток. Высокий уровень плазменной РНК ВИЧ был ассоциирован с значительным гипометилированием на 4 из 5 сайтов CpG в промоторе по сравнению с участниками со средними уровнями ВИЧ, в то время как у лиц с недетектируемой плазменной РНК не наблюдалось значительных различий после коррекции на длительность инфекции. Соответственно, транскрипция мРНК IFNG была значительно повышена у участников с высоким уровнем плазменной РНК ВИЧ по сравнению со средними (p=0.037), что усиливалось после моделирования экспрессии TCF7 в качестве коварианты для учета различий в количестве Т-клеток (p=0.02). Эти результаты предоставляют первые доказательства, коррелирующие вирусную нагрузку ВИЧ с эпигенетическим транскрипционным контролем в периферической крови.

Гетерогенность времени наступления менопаузы варьируется среди расовых и этнических групп, однако эта гетерогенность может частично отражать методологические различия, а не истинные биологические различия. Используя контролируемый набор данных программы «Все мы» (версия 8), мы проанализировали возраст первого диагноза менопаузы в трех постепенно уточняемых когортах: полной когорте на основе МКБ (Когорта 1, n = 11 306), подсубкогорте, связанной с опросами и скорректированной по уровням депривации в районе, курению и употреблению алкоголя (Когорта 2, n = 10 639), и подтверждающей сенситивной когорте, применяющей исключения на основе SNOMED на ту же скорректированную основу (Когорта 3, n = 10 222). Представители азиатских и тихоокеанских островов, а также коренные/другие группы испытывали значительно более раннее наступление менопаузы по сравнению с белыми представителями в обеих скорректированных когортах. Гетерогенность между черными и белыми уменьшилась после корректировки по сопутствующим переменным и не возобновилась после хирургического исключения. Курение в настоящее время было единственным значительным предиктором поведения в скорректированных моделях. Эти данные показывают, что определение менопаузы и выбор когорт критически влияют на оценки среди рас и этничностей, и что использование мониторинга на основе электронной истории болезни в сочетании со структурированным исключением хирургических вмешательств дает в целом согласованные скорректированные результаты.

Мощные антиопухолевые препараты, такие как афатиниб и доксорубицин в свободной форме, связаны с системной токсичностью. Для решения этой проблемы мы разработали носитель, который высвобождает лекарства, включая афатиниб и доксорубицин, специально в области низкоинтенсивного ультразвука. Этот удаленно активируемый и фокусированный подход позволяет высвобождать лекарства непосредственно в точке фокуса ультразвука, тем самым уменьшая нежелательные внеклассные эффекты и в концентрациях, определяемых длительностью применяемого ультразвука. Мы произвели чувствительные к ультразвуку микрокапсулы с высокой эффективностью инкапсуляции (39,6% для афатиниба и 46,6% для доксорубицина). Микрокапсулы состоят из чувствительной к ультразвуку системы доставки лекарств, основанной на диблочном кополимере метоксиполи(этиленгликоль)-поли(D,L-молочной кислоты) (mPEG-PDLLA) и перфлуороктилбромиде (PFOB). Антиопухолевые агенты были инкапсулированы в этих микрокапсулах посредством совместного испарения во время синтеза частиц. Микрокапсулы высвобождали доксорубицин и афатиниб зависимо от давления ультразвука, с рассчитанными половинно максимальными давлениями высвобождения (P50) 0,61 МПа и 0,72 МПа соответственно. Таким образом, эффективная инкапсуляция гидрофобных антиопухолевых агентов и высвобождение, вызванное ультразвуком в зависимости от дозы, представляет собой новый метод целевой доставки лекарств и основу для будущих целевых химиотерапий.

Точная и децентрализованная количественная оценка серотонина, также известного как 5-гидрокситриптамин (5-HT), в биологических жидкостях имеет критическое значение для диагностики, прогноза и терапевтического мониторинга неврологических и психиатрических расстройств. Однако традиционные аналитические методы обычно зависят от централизованной лабораторной инфраструктуры, квалифицированного персонала и трудоемкой обработки образцов, что ограничивает их применение в условиях быстрой диагностики у пациентов и в пунктах ухода за здоровьем. В данной работе мы представляем портативную электрохимическую платформу на основе молекулярно-импринтированного полимера (MIP) для селективного и непосредственного детектирования серотонина с использованием экранно-печатных углеродных электродов (SPCEs). Биомиметический распознающий интерфейс был создан посредством прямой электрополимеризации полидопамина в присутствии серотонина в качестве шаблонной молекулы, после чего производилась экстракция шаблона для получения комплементарных распознающих полостей для селективного связывания. Параметры изготовления сенсора, включая концентрацию мономера, циклы электрополимеризации, стехиометрию шаблона к мономеру и pH электролита, были систематически оптимизированы для достижения улучшенной чувствительности, селективности и стабильности сигнала. В условиях оптимизации сенсор MIP/SPCE продемонстрировал широкую линейную зависимость от 10 пМ до 10 мкМ в буфере фосфата, с коэффициентом корреляции R2 = 0.974 и ультравысоким пределом обнаружения 0.16 пМ. Аналитическая применимость платформы была дополнительно подтверждена в поддельной искусственной сыворотке, где сенсор достиг предела обнаружения 0.12 пМ, удовлетворительных значений восстановления от 88.66% до 96.02%, и приемлемой точности с относительными стандартными отклонениями (RSD) [≤] 8.43% (n=3), подтверждая ее надежность в сложной биологической матрице. Разработанный сенсор продемонстрировал отличную селективность к серотонину по сравнению с физиологически значимыми интерферентами, сохраняя удержание сигнала в диапазоне от 99% до 101%. Кроме того, платформа показала высокую операционную повторяемость с RSD 0.45%, хорошую межэлектродную воспроизводимость с RSD 6.3%, и стабильность при длительном хранении, сохраняя от 90% до 110% своего начального ответа в течение 28 дней. Важно отметить, что кросс-платформенная валидация с использованием потенциостата, подключенного к смартфону, продемонстрировала сильное аналитическое согласие с лабораторной техникой, о чем свидетельствует R2 = 0.9967 и наклон 1.023. Эти результаты устанавливают предложенную платформу MIP/SPCE как простое, недорогое, портативное и совместимое со смартфоном электрохимическое устройство для полевого мониторинга серотонина в клинически значимых образцах.