Organization of medical care in FMBA institutions of the Siberian federal district during the pandemic of new coronavirus infection (COVID-19): challenges and solutions

Introduction. The experience of organization of medical activity in the medical institutions subordinate to the FMBA of Russia in the Siberian Federal District during the I-III epidemic waves of COVID-19, the procedure for making and implementing organization and managerial decisions on building the health care system; the analysis of the experience gained in the formation and operation of consolidated mobile emergency response teams was made.Введение. Представлен опыт организации медицинской деятельности в медицинских учреждениях ФМБА Сибирского Федерального округа в период I-III эпидемических волн COVID-19, порядок принятия и реализации организационных и управленческих решений по выстраиванию системы медицинской помощи; проведен анализ полученного опыта работы по формированию и работе сводных мобильных отрядов экстренного реагировани

Femtometer Toroidal Structures in Nuclei

The two-nucleon density distributions in states with isospin $T=0$, spin $S$=1 and projection $M_S$=0 and $\pm$1 are studied in $^2$H, $^{3,4}$He, $^{6,7}$Li and $^{16}$O. The equidensity surfaces for $M_S$=0 distributions are found to be toroidal in shape, while those of $M_S$=$\pm$1 have dumbbell shapes at large density. The dumbbell shapes are generated by rotating tori. The toroidal shapes indicate that the tensor correlations have near maximal strength at $r<2$ fm in all these nuclei. They provide new insights and simple explanations of the structure and electromagnetic form factors of the deuteron, the quasi-deuteron model, and the $dp$, $dd$ and $\alpha d$ $L$=2 ($D$-wave) components in $^3$He, $^4$He and $^6$Li. The toroidal distribution has a maximum-density diameter of $\sim$1 fm and a half-maximum density thickness of $\sim$0.9 fm. Many realistic models of nuclear forces predict these values, which are supported by the observed electromagnetic form factors of the deuteron, and also predicted by classical Skyrme effective Lagrangians, related to QCD in the limit of infinite colors. Due to the rather small size of this structure, it could have a revealing relation to certain aspects of QCD.Comment: 35 pages in REVTeX, 25 PostScript figure

Влияние ДНК-тропных антиканцерогенных соединений на механизмы регуляции экспрессии генов

The presented review is devoted to the analysis of molecular mechanisms of action for different natural DNA-tropic compounds with established tumor preventive activity. Here we present their cancer preventive effects observed in vivo, mechanisms of DNA binding, influence on epigenetic regulation and “housekeeping” protein function. Additionally, the influence of these compounds on DNA helix parameters is discussed that should impact on epigenetic regulation of gene expression and formation of topologically associated domains.Обзор посвящен анализу молекулярных механизмов действия ряда природных ДНК-тропных соединений с установленной антиканцерогенной активностью. Приведены данные исследований антиканцерогенного действия этих соединений в экспериментах in vivo, рассмотрены механизмы их связывания с ДНК, влияния на метилирование ДНК и модификацию гистонов, способность к ингибированию функций ферментов «домашнего хозяйства». Кроме того, проанализированы возможные эффекты этих соединений на характеристики дуплекса ДНК, что должно иметь значение для эпигенетической регуляции экспрессии генов и формирования топологически ассоциированных доменов

ВАРИАНТЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПЕРЕПРОФИЛИРОВАНИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ТЕРАПИИ ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

Recently many new approaches for repurposing or repositioning of the clinically used drugs have been developed. Drug repurposing  allows not only to use known schemes for the synthesis of  biologically active compounds, but also to avoid multiple studies that  are necessary for drug approval process – analysis of  pharmacokinetics, carcinogenicity, acute and chronic toxicity,  including cardiotoxicity, nephrotoxicity, allergenicity etc. It makes  possible to reduce the number of experimental studies as well as  costs of investigations. In cancer research drug repurposing includes screening for medicines used nowadays for the treatment of patients with non-cancer diseases which possess anticancer activity or able to enhance the effects of the standard anticancer chemotherapy, and  search for new applications of known anticancer drugs for the  treatment of different cancer types. Scientific rationale for the search of the compounds with potential anticancer properties among drugs  with different applications is based on the multiple cross-talks of  signaling pathways, which can inhibit cell proliferation. Modern  advances in genomics, proteomics and bioinformatics, development  of permanently improving databases of drug molecular effects and  high throughput analytical systems allow researchers to analyze  simultaneously a large bulk of existing drugs and specific molecular targets. This review describes the main approaches and  resources currently used for the drug repurposing, as well as a  number of examples.В настоящее время появились новые программы по перепрофилированию или перепозиционированию лекарственных средств, используемых в медицинской практике.  Перепрофилирование препаратов позволяет не только использовать отработанные схемы  синтеза биологически активных соединений, но и избежать проведения исследований,  необходимых для внедрения новых лекарственных препаратов в медицинскую практику, по  фармакокинетике, канцерогенности, острой и хронической токсичности, в том числе  кардиотоксичности, нефротоксичности, аллергенности и т.д. Это создает возможность сократить объем необходимых исследований и снизить затраты на них. В онкологии  программы перепрофилирования лекарственных средств включают как поиск препаратов,  обладающих противоопухолевой активностью или потенцирующих действие  противоопухолевых препаратов, среди известных и широко применяемых лекарственных  средств, используемых для лечения неонкологических заболеваний, так и анализ  возможности использования уже известных противоопухолевых препаратов для лечения  каких-либо новых нозологических форм заболевания. Основанием для поиска  противоопухолевых свойств среди препаратов иного назначения является тот факт, что  сигнальные пути в клетке характеризуются большим количеством перекрестных  взаимодействий и некоторые из них могут ингибировать пролиферацию опухолевых клеток.  Современные достижения геномики, протеомики, биоинформатики, появление объемных баз данных по молекулярным эффектам лекарственных препаратов, мощных аналитических систем и их постоянное совершенствование уже позволяет исследователям  одновременно проанализировать большое количество существующих препаратов в  применении к конкретной молекулярной мишени. В обзоре рассмотрены основные подходы  и ресурсы, использующиеся в настоящее время для перепрофилирования лекарственных  препаратов, а также приведен ряд примеров

Противоопухолевое действие кураксина CBL0137 на моделях аденокарциномы толстой кишки

Curaxins represent low molecular weight carbazole derivatives, which simultaneously activate p53-dependent apoptosis and inhibit NF-kBdependent signal transduction pathways. Antitumor activity of curaxin CBL0137 was demonstrated in vivo on the model of solid transplantable mouse colon adenocarcinoma Akatol. Significant tumor growth inhibition caused by CBL0137 treatment was observed. On the 37th day after tumor transplantation for CBL0137 oral doses 5, 10, 15 and 20 mg/kg the tumor growth inhibition indexes were 53, 50, 56 and 74 %, respectively. CBL0137 treatment extended life span of mice in all study groups receiving this test article. Maximum lifespan increase (81,7 %) was observed in the group of mice treated with 20 mg/kg dose of CBL0137. The cytotoxicity of CBL0137 was assessed on human colon cancer cells in vitro. We demonstrated that CBL0137 inhibits the expression COX2, which in its turn is known to exhibit antiapoptotic, pro-angiogenic and pro- metastatic properties. Thus, we demonstrated antitumor effect of CBL0137 against colon cancer in vitro and in vivo.Кураксины представляют собой низкомолекулярные карбазольные производные, обладающие афинностью к ДНК, способные одновременно активировать р53-зависимый апоптоз и ингибировать NF-kB-зависимый сигнальный путь. На модели перевиваемой аденокарциномы толстой кишки (Aкатол) на мышах линии BALB/c продемонстрировано противоопухолевое действие кураксина CBL0137. Наблюдалось значительное тормозящее действие CBL0137 на рост данной аллографтной опухоли: на 37-е сутки после перевивки опухоли при пероральном введении препарата в дозах 5, 10, 15 и 20 мг/кг в день торможение роста опухоли составило 53, 50, 56 и 74 % соответственно. Значимое увеличение продолжительности жизни наблюдалось во всех группах животных, получавших CBL0137. Максимальный эффект (81,7 %) был получен при введении препарата в дозе 20 мг/кг в день. В экспериментах in vitro при обработке клеток аденокарциномы толстой кишки человека HTC116 наблюдался значительный цитотоксический эффект. CBL0137 проявил способность ингибировать экспрессию гена COX2, обладающего антиапоптотическим действиеми способностью стимулировать неоангиогенез и метастазирование. Таким образом, в системах in vivo и in vitro продемонстрировано противоопухолевое действие CBL0137 в отношении аденокарциномы толстой кишки

Nuclear astrophysics with radioactive ions at FAIR

The nucleosynthesis of elements beyond iron is dominated by neutron captures in the s and r processes. However, 32 stable, proton-rich isotopes cannot be formed during those processes, because they are shielded from the s-process flow and r-process, β-decay chains. These nuclei are attributed to the p and rp process. For all those processes, current research in nuclear astrophysics addresses the need for more precise reaction data involving radioactive isotopes. Depending on the particular reaction, direct or inverse kinematics, forward or time-reversed direction are investigated to determine or at least to constrain the desired reaction cross sections. The Facility for Antiproton and Ion Research (FAIR) will offer unique, unprecedented opportunities to investigate many of the important reactions. The high yield of radioactive isotopes, even far away from the valley of stability, allows the investigation of isotopes involved in processes as exotic as the r or rp processes

Гипоксические белки VEGF A и CA IX и резистентность клеток сарком мягких тканей к химиопрепаратам: пилотный опыт ex vivo анализа

Introduction. The identification of predictive factors is a cornerstone task of modern oncology. The development of new targeted drugs determines the need for prediction of chemosensitivity of each patient to the prescribed therapy, in this regard, the search for biomarkers of predictive response to therapy is actively conducted.The study objective to investigate the relationship between tumor cell resistance and the expression levels of CA IX (carbonic anhydrase IX) and VEGF A (vascular endothelial growth factor А) in patient-derived cultures of soft tissue sarcomas.Materials and methods: ex vivo soft tissue sarcoma cell culture, resazurin test, immunoblotting.Results. We obtained 46 ex vivo samples of soft tissue sarcoma cultures for which chemosensitivity to doxorubicin, ifosfamide, docetaxel, gemcitabine, and their combinations was assessed by the resazurin cytotoxicity test. We analyzed the relationship between the expression of hypoxic proteins VEGF A and CA IX and the resistance to drugs. A correlation between the CA IX expression in hypoxia and cell resistance to ifosfamide and its combination with doxorubicin was found. Soft tissue sarcomas with high VEGF A index were resistant to doxorubicin, docetaxel, and its combination with gemcitabine (p &lt;0.05).Conclusion. The data obtained on patient-derived cultures indicate the relationship between hypoxic signaling and resistance of soft tissue sarcomas to chemotherapeutics.Введение. Поиск предиктивных факторов является краеугольной задачей современной онкологии. Разработка большого числа новых таргетных препаратов определяет необходимость четкого предсказания хемочувствительности конкретного пациента к назначаемой терапии. В связи с этим активно ведется поиск биомаркеров прогноза ответа на терапию.Цель исследования – изучение взаимосвязи между резистентностью опухолевых клеток и уровнем экспрессии CA IX (карбоангидразы IX) и VEGF A (фактора роста эндотелия сосудов А) в ex vivo культурах сарком мягких тканей.Материалы и методы. В исследование были включены ex vivo культуры сарком мягких тканей, использованы резазуриновый тест, иммуноблоттинг.Результаты. Получено 46 ex vivo образцов культур сарком мягких тканей, для которых с помощью резазуринового теста на цитотоксичность определена хемочувствительность к доксорубицину, ифосфамиду, доцетакселу, гемцитабину и их комбинациям. Проведен анализ связи экспрессии гипоксических белков VEGF A и CA IX с резистентностью к химиопрепаратам. Обнаружена корреляция уровня экспрессии CA IX в гипоксии с резистентностью клеток к ифосфамиду и его комбинации с доксорубицином. Образцы сарком мягких тканей, обладающие высоким индексом VEGF A, были резистентны к доксорубицину, доцетакселу и его комбинации с гемцитабином (p &lt;0,05).Заключение. Полученные на ex vivo культурах данные свидетельствуют о взаимосвязи гипоксического сигналинга и резистентности сарком мягких тканей к химиотерапии

Updated Nucleosynthesis Constraints on Unstable Relic Particles

We revisit the upper limits on the abundance of unstable massive relic particles provided by the success of Big-Bang Nucleosynthesis calculations. We use the cosmic microwave background data to constrain the baryon-to-photon ratio, and incorporate an extensively updated compilation of cross sections into a new calculation of the network of reactions induced by electromagnetic showers that create and destroy the light elements deuterium, he3, he4, li6 and li7. We derive analytic approximations that complement and check the full numerical calculations. Considerations of the abundances of he4 and li6 exclude exceptional regions of parameter space that would otherwise have been permitted by deuterium alone. We illustrate our results by applying them to massive gravitinos. If they weigh ~100 GeV, their primordial abundance should have been below about 10^{-13} of the total entropy. This would imply an upper limit on the reheating temperature of a few times 10^7 GeV, which could be a potential difficulty for some models of inflation. We discuss possible ways of evading this problem.Comment: 40 pages LaTeX, 18 eps figure