1. Organen voor transplantatie worden 3D geprint
Een groep wetenschappers van Imperial College London en King's College London heeft een nieuwe techniek ontwikkeld voor het 3D-printen van menselijke organen en weefsels. Ze gebruiken lage temperaturen (bevriezing) om structuren te creëren die qua mechanische eigenschappen vergelijkbaar zijn met weefsels van de hersenen, longen en andere organen. Wetenschappers hopen dat deze technologie ook met succes zal worden gebruikt om beschadigd weefsel te regenereren (herstellen) zonder het risico op transplantaatafstoting te vergroten.
Met behulp van de methode hebben wetenschappers uit Newcastle (VK) het eerste kunstmatige menselijke hoornvlies geprint - een transparante film die het oppervlak van het oog bedekt. De schade kan het gezichtsvermogen aanzienlijk verminderen en zelfs tot blindheid leiden.
Waarom is dit zo belangrijk?
Met deze methode kunnen belangrijke medische problemen als transplantaatafstoting, gebrek aan donororganen en -weefsels en zelfs blindheid worden opgelost.
2. Nanomoleculen voor snelwerkende medicijnen
De ontdekking van nieuwe moleculen voor de ontwikkeling van geneesmiddelen is een moeizaam en tijdrovend proces. Chemici van de Universiteit van Los Angeles (UCLA) hebben een nieuwe methode ontwikkeld om met een elektronenmicroscoop de kleinste moleculen te detecteren, wat dit proces aanzienlijk zal versnellen. De aanpak stelt iemand in staat om de structuur van nanomoleculen in slechts 30 minuten te herkennen - in plaats van enkele uren die voorheen nodig waren.
Promotie video:
Waarom is dit zo belangrijk?
Micromoleculen (zeer kleine moleculen) worden in de meeste moderne geneesmiddelen aangetroffen. Door het kleine formaat kunnen moleculen snel celmembranen binnendringen en hun doelwit bereiken. Dit betekent dat het medicijn veel sneller begint te werken.
Röntgenstralen worden al jaren gebruikt om de structuur van moleculen te analyseren bij de ontwikkeling van nieuwe medicijnen. Deze techniek is niet zo efficiënt en tijdrovend. “Met een elektronenmicroscoop is het mogelijk om binnen enkele minuten een nieuwe structuur te fotograferen. De methode kan transformationeel worden genoemd voor wetenschappers die op zoek zijn naar bioactieve moleculen”, zegt professor Carolyn Bertozzi van Stanford University.
3. Darmbacteriën lossen het probleem van het gebrek aan donorbloed op
Wetenschappers zijn al lang op zoek naar een methode waarmee ze snel groepen II, III, IV kunnen omvormen tot I ("universele donorgroep"). Het lijkt erop dat de zoektocht met succes werd bekroond. In de zomer van 2018 rapporteerden onderzoekers van de University of British Columbia dat een enzym dat ze in de menselijke darm ontdekten, bloedgroepen II en III 30 keer sneller in bloedgroepen I kon omzetten dan voorheen gebruikte. Zoals de wetenschappers hebben uitgelegd, komt dit door het feit dat de omzetting van koolhydraten in mucoproteïne-eiwitten door darmbacteriën sterk lijkt op het proces van het verwijderen van koolhydraten van het oppervlak van rode bloedcellen (erytrocyten).
Wetenschappers zijn al lang op zoek naar een methode die bloedgroep II, III, IV snel in I kan veranderen. Foto: GLOBAL LOOK PRESS.
Waarom is dit zo belangrijk?
De bloedgroep wordt bepaald door koolhydraten op het oppervlak van rode bloedcellen, antigenen genaamd. Als u een incompatibele bloedgroep, bijvoorbeeld bloedgroep II, transfuseert in een patiënt met groep III, begint het lichaam antilichamen aan te maken die de rode bloedcellen met de "verkeerde" groep aanvallen.
Groep I is een "universele donor" omdat het geen antigenen op het oppervlak van erytrocyten heeft.
Om de werkzaamheid en veiligheid van deze methode bij mensen te bewijzen, zijn aanvullende klinische onderzoeken nodig. Maar als de methode werkt, lost het het probleem van het gebrek aan gedoneerd bloed op.
4. Een stap dichter bij de behandeling van de ziekte van Alzheimer
2018 werd gekenmerkt door verschillende ontdekkingen tegelijk die de ziekte van Alzheimer effectief zullen behandelen.
Verwijdering van het BACE1-enzym. Wetenschappers van het Cleveland Clinic Lerner Research Institute hebben ontdekt dat de geleidelijke verwijdering van het BACE1-enzym de amyloïde plaques (bolletjes eiwitten die de signalering tussen neuronen verstoren) in de hersenen van Alzheimer-muizen volledig oplost.
Het jaar bracht wetenschappers dichter bij het mysterie van de behandeling van de ziekte van Alzheimer. Foto: GLOBAL LOOK PRESS.
Interneuron Engineering. Onderzoekers van het Gladstones Institute in San Francisco hebben de hersenen van muizen met de ziekte van Alzheimer hersteld door interneuronen te implanteren die verantwoordelijk zijn voor het reguleren van hersenritmes. Het is bekend dat de bioritmen van de hersenen ernstig verstoord zijn bij de ziekte van Alzheimer.
De rol van het apoE4-gen, een genetische risicofactor voor de ziekte van Alzheimer, werd uitgelegd. Wetenschappers van het Gladstones Institute hebben een belangrijke genetische risicofactor voor de ziekte van Alzheimer ontdekt. Het bleek het apoE4-gen te zijn. Wetenschappers hebben aangetoond dat het corrigeren van dit gen met speciale micromoleculen beschadigde neuronen herstelt.
Waarom is dit zo belangrijk?
Al tientallen jaren proberen wetenschappers de mechanismen te begrijpen die ten grondslag liggen aan de ontwikkeling van de ziekte van Alzheimer. Bovendien zijn grote farmaceutische bedrijven er de afgelopen jaren niet in geslaagd nieuwe medicijnen te ontwikkelen om deze ziekte te behandelen. De recente vorderingen bieden nieuwe kansen voor wetenschappers.
5. De overwinning op kanker zal worden behaald
In 2018 werd de Nobelprijs voor Geneeskunde toegekend aan James Allison en Tasuk Honjo voor een baanbrekende ontdekking dat iemands eigen immuniteit kankercellen kan bestrijden. Op basis van deze wetenschappelijke ontwikkeling worden al medicijnen geproduceerd voor de behandeling van kankertumoren.
Waarom is dit zo belangrijk?
De ontdekking van James Ellison en Tasuku Honjo is niet nieuw. Het werd gemaakt in de jaren 90 van de vorige eeuw, maar werd pas nu erkend als revolutionair in de strijd tegen kanker.
6. Hersencellen uit bloedcellen
Voor het eerst zijn wetenschappers erin geslaagd menselijke bloedcellen te herprogrammeren tot stamcellen van het zenuwstelsel, vergelijkbaar met de cellen van het embryo. De resulterende cellen kunnen zichzelf delen. De ontdekking is van onderzoekers van het Duitse kankeronderzoekscentrum en het stamcelinstituut in Heidelberg.
Waarom is dit zo belangrijk?
Eerdere pogingen van wetenschappers om stamcellen van het zenuwstelsel uit bloedcellen te halen, waren niet succesvol (cellen konden zich niet delen in laboratoriumomstandigheden) en werden daarom gebruikt om ziekten te behandelen. De ontdekking van Duitse wetenschappers biedt nieuwe mogelijkheden bij de behandeling van ziekten zoals beroerte, de ziekte van Parkinson en de chorea van Göttington.
7. Kunstmatige immuniteit
Biologen van de Universiteit van Los Angeles waren in staat om de eerste kunstmatige menselijke immuuncellen te verkrijgen die in staat zijn om infecties en kankertumoren te bestrijden, samen met natuurlijke. Kunstmatige T-cellen (een soort lymfocyt) hebben dezelfde grootte, vorm en functie als natuurlijke immuuncellen.
Waarom is dit zo belangrijk?
Zonder de cellen van het immuunsysteem zouden we niet kunnen overleven. De ontwikkeling van kunstmatige T-cellen is een enorme stap in de richting van nieuwe therapiemethoden voor kwaadaardige tumoren en auto-immuunziekten (reumatoïde artritis, multiple sclerose, etc.)
8. De eerste genetisch gemodificeerde kinderen
In november 2018 kondigde de Chinese wetenschapper He Jiangkui de geboorte aan van de eerste genetisch gemodificeerde tweeling ter wereld. Met behulp van CRISPR-technologie werd een deel van het gen dat verantwoordelijk was voor de penetratie van het immunodeficiëntievirus in het menselijk lichaam, verwijderd uit het DNA van het embryo. Volgens de wetenschapper zijn de tweelingen niet vatbaar voor dit type infectie. He Jiangkui is scherp bekritiseerd door de wetenschappelijke gemeenschap, aangezien het bewerken van de genen van embryo's bij wet verboden is. Bovendien kan genmodificatie onvoorspelbare mutaties veroorzaken en zal deze worden doorgegeven aan toekomstige generaties. Het verdere lot van de wetenschapper is nog niet bekend. Volgens sommige bronnen staat hij mogelijk onder arrest.
Waarom is dit zo belangrijk?
Het bewerken van menselijke genen zette wetenschappers aan het denken over de ethische kant van deze methode. Aan de andere kant kan de implementatie ervan helpen bij het oplossen van de problemen van erfelijke ziekten zoals cystische fibrose, hemofilie, spierdystrofie van Duchenne en vele andere.
KARINA GYAMJYAN