Научные итоги 2009: медицина, биология, археология

Медицина / Стволовые клетки

Кто не знает, что сейчас считается в медицине самым-самым (перспективным, важным, передовым, «горячим», наконец)? Конечно, стволовые клетки. Ведь они «избавят человечество от неизлечимых заболеваний». Наверное. К счастью, первые опыты оказались весьма успешными. Так, ученые из Института стволовых клеток при Университете Коннектикута (США) предлагают бороться с раком толстой кишки и другими видами рака с помощью вакцины, созданной на основе стволовых клеток. У раковых и стволовых клеток много сходных молекулярных и биологических черт. Вакцинируя человека стволовыми клетками, медики смогут «одурачивать» иммунную систему: посчитав, что раковые клетки уже есть в организме, она запустит иммунную программу для борьбы со злокачественными опухолями. Красивая идея. Но — лишь бы заработала!

Из стволовых клеток взрослого человека ученые из Колумбийского университета (США) создали фрагмент челюстного сустава. Это первый случай, когда медикам удалось вырастить целиком кость столь сложной структуры. Успешно завершились и опыты по выращиванию прототипов органов на основе стволовых клеток, которые проводились в Стэнфордском и Нью-Йоркском университетах (оба — США). А в Великобритании начался масштабный проект по созданию синтетической человеческой крови из эмбриональных стволовых клеток. В искусственной крови по определению не будет никаких инфекций, она подойдет любому пациенту вне зависимости от группы и резус-фактора. Кроме того, британцы готовят действенное средство для борьбы с мужским бесплодием: сотрудники Университета Ньюкасла и Северо-Восточного английского института стволовых клеток создали человеческие сперматозоиды из эмбриональных стволовых клеток. Чудеса!

Стволовые клетки, похоже, способны помочь и в восстановлении зрения. Ученые из Медицинского колледжа Университета Цинциннати (США) использовали мезенхимные стволовые клетки из человеческой пуповины, чтобы вернуть прозрачность помутневшей роговице у мышей. А исследователи из Университета Нового Южного Уэльса (Австралия) научились выращивать стволовые клетки на контактных линзах. Эта технология позволяет улучшить зрение людей, страдающих повреждением роговицы. А трансплантация нервных стволовых клеток может замедлять прогрессию возрастной макулярной дегенерации желтого пятна — заболевания, которое часто приводит к слепоте. Это показали исследователи из Института глаза Кейси при Орегонском университете здоровья и науки в Портленде (США).

Незаменимы стволовые клетки и при лечении болезней сердца. Так, в 2009 году специалисты из Госпиталя Кордовы им. королевы Софии (Испания) успешно применили стволовые клетки для лечения инфаркта миокарда, ученые из США и Нидерландов получили полнофункциональный участок сердечной мышцы, воспользовавшись эмбриональными стволовыми клетками, а сотрудники Файнбергского института исследований сердечно-сосудистых заболеваний при Северо-Западном университете в Чикаго (США) доказали, что инъекции стволовых клеток в сердечную мышцу могут уменьшать боль при тяжелой стенокардии.

Самое-самое (всенародное): зубы из пробирки

Открытие, сделанное в Университете штата Орегона (США), должно порадовать всех, кто хотя бы раз слышал жужжание бормашины. Исследователи определили местонахождение гена, отвечающего за рост зубной эмали. Если ученые найдут способ контроля гена Ctip2, то создание полноценных зубов из стволовых клеток в пробирке станет реальностью. Причем совсем скоро. Кроме того, медики смогут лечить зубы без бормашин — укреплять эмаль, устранять на ней повреждения и кариозные полости. В общем, в стоматологии грядет революция, а нас ждут голливудские улыбки.

Медицина / Рак

Не смешно и совсем не празднично: рак груди принимает характер эпидемии. К 2020-му ежегодно он будет «косить» 1,7 млн женщин (в основном из беднейших и развивающихся государств). Не отстают и другие виды рака, уносящие, увы, и старых, и молодых. Но ученые настойчиво движутся к созданию антираковых препаратов, которые спасут сотни тысяч жизней... Во всяком случае в 2009 году были представлены результаты испытаний препарата, значительно уменьшающего злокачественные опухоли кожи. Лекарство PLX4032 оказалось эффективным для 70% участников тестирования, улучшив качество и увеличив продолжительность их жизни.

С разрушением злокачественных опухолей успешно справляются и генетически модифицированные стволовые клетки, снабженные антираковым белком. Действие стволовых клеток-убийц было успешно опробовано на лабораторных клеточных культурах и живых мышах. На людях тестирование начнется не ранее чем через два года.

Уменьшить злокачественную опухоль... всего за один день способна инъекция экстракта витамина Е — токотриенола, который в изобилии содержится в пальмовом масле, масле какао, ячмене и пшеничных зародышах. Пока установлено, что витамин Е может находить и разрушать опухоли при раке кожи. Однако исследователи уверенно заявляют, что данный вид терапии будет пригоден и для борьбы с другими видами рака.

Предложено также разрушать злокачественные опухоли ультразвуком. Британские радиологи использовали фокусированный ультразвук высокой интенсивности для нагревания и уничтожения опухоли в прямой кишке. Планируется, что новая технология будет использоваться для лечения пациентов с поздними стадиями рака.

Найдено лекарство от опасной формы рака легких — мелкоклеточного рака. Оказывается, рост опухоли способен останавливать препарат PD173074, разработанный в 1998 году как средство, препятствующее росту кровеносных сосудов вокруг злокачественных опухолей. А бороться с раком поджелудочной железы можно путем подавления активности фермента TAK-1. Ингибитор TAK-1 с успехом протестирован на культурах раковых клеток. Ну а PARP-ингибиторами, как выяснилось, можно лечить не только рак молочной железы и яичников, но и рак простаты, кожи, матки и толстой кишки.

Самое-самое (фронтирное): расшифрован генетический код рака легких и кожи

Ученые из фонда Wellcome Trust (Великобритания) расшифровали генетический код двух самых распространенных видов рака — кожи и легких. Сейчас специалисты по всему миру составляют каталог всех генов, которые мутируют при разных формах рака. К примеру, в Великобритании исследуют рак груди, в Японии — печени, в Индии — ротовой полости, в Китае — желудка, а в США — мозга, яичников и поджелудочной железы. Как только каталог будет составлен, человечество обретет надежду на то, что рак удастся одолеть.

Биотехнологии / Клонирование

Нет, в уходящем году биотехнологи так и не клонировали человека, но порадовали другими достижениями. В Калифорнии была клонирована собака-спасатель: ученые создали пять генетических копий немецкой овчарки по кличке Тракр, которая искала и спасала людей в развалинах Всемирного торгового центра в Нью-Йорке после террористической атаки 11 сентября 2001 года. А в Южной Корее были клонированы четырех гончих, которые... светятся красным цветом. В дневное время клоны выглядят обычными собаками, а вот в ультрафиолетовом свете сияют красным; при этом красноватый оттенок когтей и брюшка можно заметить даже невооруженным глазом. Кстати, японцы удивили общественность светящимися обезьянами: генетически модифицированные приматы не только светятся зеленым цветом, но и передают эту особенность потомкам.

В Индии ученые клонировали буйвола, использовав ткани утробного плода. Сегодня страна обладает крупнейшей в мире популяцией буйволов, и клонирование приведет к увеличению доли элитных пород. Иранские ученые клонировали козу, исследователи из ОАЭ после пяти лет кропотливой научной работы создали генетическую копию верблюда, а в Японии получили клона от умершего легендарного быка — прародителя высококачественной породы Хида.

Самое-самое (любопытное): клоны собак из стволовых клеток

Южнокорейским биотехнологам впервые в мире удалось успешно клонировать собак из стволовых клеток, полученных из жировой ткани. До сих пор для клонирования использовались только соматические клетки. Это принципиальный научный прорыв — клонирование домашних любимцев из стволовых клеток может оказаться более дешевым и эффективным способом, а в дальнейшем приведет к формированию целой индустрии.

Биотехнологии / ГМ-продукты

Ученые пророчат человечеству скорый голод. Проблема пищевых ресурсов, по их словам, неизбежно возникнет если не через 10, то через 20, 30 лет. И справиться с ней под силу только генетически модифицированным злакам: они не только накормят всех и вся, но и минимизируют негативное влияние сельского хозяйства на окружающую среду. Охотно верю!

В марте стало известно, что кубинцы работают над созданием генетически модифицированной кукурузы, невосприимчивой к прожорливому вредителю совке травяной и устойчивой к сильным гербицидам. Британцы возобновили прекращенные ранее эксперименты по выращиванию трансгенной сельскохозяйственной продукции и намерены вывести ГМ-картофель, устойчивый к паразитам. В Испании биотехнологи создали генетически модифицированную кукурузу, которая самостоятельно вырабатывает бета-каротин и предшественников витамина С и фолиевой кислоты. Американцы разработали трансгенные соевые бобы, которые содержат масло, богатое стеаридоновой кислотой, перерабатываемой человеческим организмом в жирные кислоты Омега-3. Японцы же с удовольствием похвастались трансгенным сортом высокоурожайного риса, устойчивого к наводнениям.

Китайские власти, обеспокоенные продовольственной проблемой, одобрили коммерческое культивирование генетически модифицированных сортов риса и кукурузы, устойчивых к вредителям. Инициатива, впрочем, не нашла поддержки у китайского отделения Гринписа, которое посчитало коммерциализацию ГМ-риса опасным генетическим экспериментом. Кто прав? Рассудят время и наука. А в Индии агрономы вот-вот получат разрешение на выращивание генетически модифицированных баклажанов.

Единственными противниками «пищи Франкенштейна» сегодня остаются страны Евросоюза, после нескольких месяцев обсуждений отказавшиеся одобрить импорт генетически модифицированной кукурузы из США. Таким образом, два сорта трансгенного маиса, выведенные американской компанией Monsanto, и один сорт, созданный биотехнологической фирмой Pioneer, по-прежнему запрещены к ввозу в Европу. Впрочем, последняя пока не голодает, а потому может быть «принципиальной»...

Самое-самое (важное): антиаллергенный рис

В Японии создан «биофармацевтический» рис. Этот генетически модифицированный сорт поможет человеку бороться с обычной пыльцевой аллергией. Исследователи на протяжении 26 недель ежедневно кормили обезьян ГМ-рисом и обычным видом этого злака. По окончании эксперимента ни у одного животного не было никаких проблем со здоровьем. Это значит, что потребление антиаллергенного риса может быть безопасным и для человека.

Биология

Год, разумеется, не прошел без открытий в натурбиологии: обнаружены и описаны множество новых видов флоры и фауны. На Филиппинах найден новый вид гигантских плотоядных растений. Представители Nepenthes attenboroughii настолько велики по размеру, что с легкостью «заглатывают» крыс, не говоря уж о крупных насекомых! Эквадор порадовал самым маленьким в мире цветком: цветки крошечной орхидеи рода Platystele не превышают в диаметре 2,1 мм. Старейшее земное растение сохранилось в засушливой долине Джурупа в Калифорнии: возраст дуба Jurupa Oak, не дающего, увы, желудей, — около 13 тысяч лет.

В Танзании обнаружен неизвестный науке вид хамелеона, которому дали название Kinyongia magomberae; во Вьетнаме и Лаосе ученым посчастливилось открыть новые виды певчих птиц семейства славковых — Phylloscopus calciatilis и Pycnonotus hualon. В Индонезии найдены вороны Corvus unicolor (или ворона Banggai), долгое время считавшиеся вымершими, а в заповеднике Phnum Ta Mau в Камбодже обнаружены «исчезающие в дикой природе» сиамские крокодилы.

В число открытий-2009 попали и несколько видов морских животных, обитающих в подводной пещере неподалеку от северо-западного побережья Африки: два вида червей и один вид ракообразных из класса ремипедий. Описаны также четыре новых вида крабов, живущих на больших глубинах, — Paralomis nivosa, P. makarovi, P. alcockiana и Lithodes galapagensis. А в Нью-Йорке (!) совершенно случайно нашли новый вид тараканов, который генетически отличается от остальных видов на 4%.

Долина реки Меконг приготовила биологам целый букет сюрпризов. Здесь открыто 163 новых вида флоры и фауны: 100 ранее неизвестных растений, 28 рыб, 18 рептилий, 14 земноводных, два млекопитающих и одна птица. Но рекордное количество открытий ученые сделали в малонаселенных областях Австралии — 850 новых видов беспозвоночных. Три четверти из обнаруженных водных животных составляют небольшие ракообразные, шестую часть — насекомые (жуки); среди обитателей пещер преобладают паукообразные и насекомые, на долю которых приходится около половины и четверти видов соответственно.

Самое-самое (желтоватое): крыса-гигант неизвестного вида

В Папуа — Новой Гвинее на высоте около тысячи метров (внутри кратера горы Босави) обитает неизвестный науке вид крыс. Гигантские грызуны длиной около 80 см и весом 1,5 кг принадлежат роду Mallomys (древесные крысы). Предварительно находку поименовали шерстистой крысой Босави, однако официального научного названия вид еще не получил. Ученые поймали одну особь, взвесили ее и измерили, причем животное не проявляло агрессивности и совершенно не боялось исследователей. Есть, есть еще места, где не ступала ничья нога!

Археология

2009-й археологический прошел под девизом «древнейших находок». Начался с обнаружения каменных топоров и рубил на территории малайзийского штата Перак. Методом датирования по трекам (следам, оставляемым в среде заряженными частицами) осколков деления был определен примерный возраст образцов: 1,83 миллиона лет. Таким образом, находки стали самыми ранними свидетельствами присутствия древних людей в Юго-Восточной Азии.

Затем в Кении обнаружились самые древние следы непосредственного предка человека, оставленные 1,51–1,53 млн лет назад. Вероятно, это были представители вида гоминидов Homo ergaster, а может, даже ранние Homo erectus.

Спустя несколько месяцев в одной из пещер горного массива Швабский Альб нашли статуэтку женщины, выполненную из бивня мамонта. Фигурка, которой 35 тысяч лет (!), как минимум на пять тысяч лет превосходит схожие образцы, относящиеся к граветтской культуре, и может радикально изменить представления ученых о доминирующих смыслах искусства эпохи палеолита.

Самая древняя флейта, возраст которой оценивается в те же 35 тысяч лет, была обнаружена в пещере Холе-Фельс (Hohle Fels) на юго-востоке Германии. А старейшие льняные волокна возрастом за 34 тысячи лет найдены израильскими специалистами в пещере на территории Грузии. До сих пор древнейшим свидетельством использования в хозяйстве льна были 28-тысячелетние отпечатки волокон из Дольни-Вестоницы (Чехия).

Израильские археологи удивили в уходящем году сразу несколькими открытиями. Во-первых, им посчастливилось откопать в Иерусалиме стену возрастом 3 700 лет, которая отныне считается старейшим фортификационным сооружением великого города. Во-вторых, обнаружили погребение времен Иисуса Христа, которое позволило выявить самый ранний из научно доказанных случаев проказы. А в-третьих, ими найден дом, ставший первым из известных науке строений в Назарете, относящихся к периоду 100 года до н. э. — 100 года н. э. В строении, возможно, жил один из соседей самого Иисуса Христа.

Российские археологи? Тоже не бездельничали. Вот лишь самые значимые их находки. При раскопках на Таманском полуострове исследователи нашли дворец царя Митридата VI Евпатора — сгоревший в древности Фанагорийский акрополь. В Краснодарском крае обнаружены руины города времен Золотой Орды. Предположительно, поселение называется Шакрак и датируется XIII–XIV веками. В Чите, в каземате, где в 1827–1830 годах содержались ссыльные декабристы, найдена коллекция орудий эпохи неолита, то есть инструментам должно быть 8–9 тысяч лет. А в Приморье отрыт бохайский дворец — большое административное строение с регулярной планировкой, находящееся на платформе, окруженное каменной стеной и оснащенное системой отопления с канами. Отдельно стоит напомнить о разгадке тайны «красных цилиндров» истуканов Пасхи. Ученые выяснили, что древние полинезийцы доставляли красные каменные цилиндры к головам статуй прямо из жерла древнего вулкана (где цилиндры и вырезались) по застывшим лавовым дорожкам. Теперь археологи намерены исследовать самые старые статуи моаи, чтобы точно установить их возраст. Говорят, что результаты этой работы могут переписать полинезийскую историю...

Самое-самое (неортодоксальное): Туринская плащаница, скорее всего, — средневековая фальшивка

Профессор из Университета Павии (Италия) Луиджи Гарласкелли создал полноразмерный дубликат пресловутой плащаницы с изображением, используя технологии и материалы, доступные в Средние века. Сходство — стопроцентное. По мнению ученого, его работа окончательно доказывает, что плащаница является фальшивкой.

Туринская плащаница («настоящая»).