Традиционно журнал Science опубликовал десятку научных прорывов года. Создание метода возвращения зрелых клеток в "детское (младенческое)" превращения их в стволовые клетки - на первом месте. Видимо в очень далеком будущем это поможет и жилищному сектору - например - "саморемонт-восстановление" дома. Но это фантастика, а пока читайте десятку научных прорывов года.
1.Перепрограммирование клеток - решение проблемы биоэтики
Стволовые клетки, из которых на начальной стадии состоит эмбрион, способны превращаться в клетки многих тканей организма. Это дает уникальную возможность лечения многих болезней: из стволовых клеток можно выращивать органы, идеально подходящие для трансплантации, их можно использовать для восстановления нервной ткани спинного мозга и вылечивать параличи, бороться с рядом дегенеративных и наследственных болезней.
Однако стволовые клетки получали из эмбрионов, убивая их, что создавало неразрешимую этическую проблему - ведь из зародыша может вырасти полноценный человек. Многие страны ограничили эксперименты с эмбриональными клетками, Ватикан в начале декабря потребовал запретить применение клеток эмбриона человека в медицине и косметике.
Важный прорыв был сделан в 2006 году, когда японским ученым удалось с помощью вируса встроить четыре гена в зрелые клетки, полученные из хвоста мыши, превратив их в клетки, которые выглядели и вели себя как стволовые. Они получили название «индуцированные стволовые клетки».
Недостатком метода оказалось то, что для их перепрограммирования был необходим генетический материал ретровируса, способного вызывать раковые изменения в клетках.
В этом году ученым удалось упростить метод и получить стволовые клетки из тканей людей, больных малоизученными заболеваниями, что открывает новые возможности для изучения этих болезней. Еще одна группа ученых с помощью этой технологии смогла напрямую превратить один из типов клеток поджелудочной железы мыши в другой.
2. Вторым в списке прорывов года журнал Science назвал достижение астрономов, которые с помощью специальной техники смогли увидеть планеты у других звезд, что ранее не удавалось из-за их крайне слабого света, который «заглушало» излучение звезды.
С помощью телескопов Кек и Джемини ученые смогли получить изображения целой планетной системы - сразу трех планет у звезды HR 8799 в созвездии Пегаса, расположенной в 130 световых годах от Земли.
Тогда же - в ноябре - другая группа астрономов объявила, что с помощью орбитального телескопа «Хаббл» им удалось получить изображение планеты внутри пылевого пояса звезды Фомальгаут в 25 световых годах от Земли, в созвездии Южной Рыбы.
3. В уходящем году ученым удалось значительно расширить перечень генетических мутаций, вызывающих появление раковых опухолей. С помощью расшифровки генома клеток различных типов рака были выявлены гены, повреждение которых «спускает тормоза» процесса деления клеток, вызывая рост опухоли.
В частности были выявлены гены глиобластомы и рака поджелудочной железы - одни из самых опасных типов опухолей.
4. Физики открыли новое семейство высокотемпературных сверхпроводников - материалов, при определенной температуре теряющих электрическое сопротивление и способных в этом состоянии проводить электроток без потерь.
Ранее известные высокотемпературные сверхпроводники создавались на базе меди и соединений кислорода. В начале года ученые объявила о создании нового типа сверхпроводников на базе соединений железа с температурой потери сопротивления 55 градусов выше абсолютного нуля. Пока это далеко от 138 градусов - рекорда, поставленного традиционными сверхпроводниками, но ученые рассчитывают, что новые материалы будут весьма перспективными.
5. Хотя о существовании белковых молекул известно более ста лет, биохимикам удалось только в этом году увидеть их в действии. В ходе эксперимента ученым удалось пронаблюдать за процессом связывания белков с другими молекулами, что связано с состоянием клеток и процессом обмена веществ. В результате были выявлены механизмы, лежащие в основе этого процесса.
6. Использование энергии ветра и Солнца не наносит ущерба экологии, однако при использовании их возникает большая проблема - откуда брать энергию, если Солнце не светит, а ветер не дует. Не существовало достаточно удобного способа запасать энергию в такой ситуации. Группа американских ученых создала новый катализатор на базе фосфора и кобальта, в присутствии которого значительно облегчался электролиз воды. Прежние типы катализаторов делались на базе дорогих материалов, например из платины.
Дешевая альтернатива позволяет использовать воду как электрический аккумулятор - полученный при электролизе воды водород может быть сожжен в топливных элементах и превращен в электричество.
7. В этом году ученым удалось в мельчайших подробностях и с беспрецедентной точностью пронаблюдать за начальными стадиями развития эмбриона. Немецкие ученые с помощью лазерного сканирования смогли проследить за движением около 16 тысяч клеток зародыша рыбки данио рерио, а затем воспроизвести эту картину с помощью компьютера.
В результате ученым удалось проследить начальные стадии формирования различных тканей, в частности сетчатки.
8. О существовании двух типов жировой ткани - коричневой («хорошей») и белой («плохой») - известно уже более 400 лет. С ожирением связаны белые жировые клетки. Долгое время считалось, что оба типа жира образуются из одних и тех же клеток-предшественников. Ученые попытались воздействовать на гены коричневых клеток и превратить их в белые.
Результат оказался неожиданным - коричневые жировые клетки превращались в мышечные и наоборот. Ученые рассчитывают, что это поможет создать принципиально новые методы борьбы с ожирением.
9. Физики вновь взвесили протон. На этот раз они не буквально определили массу частицы, что было сделано достаточно давно, а теоретически подсчитали на основе существующих представлений - так называемой Стандартной модели. Полученные результаты совпали с практикой, еще раз подтвердив правильность теории.
10. Процесс дешифровки (секвенирования) генов живых организмов стал значительно дешевле и быстрее с момента завершения проекта расшифровки генома человека. В этом году ученым, в частности, удалось расшифровать 80% гена мамонта, получены предварительные результаты дешифровки гена неандертальца.