Around Science (реинкарнация «Гранита науки» на «Эхе Москвы»

Новая «Медицина в контексте»:

https://youtu.be/taWY4wPSPtc?si=QFfTBhZ3g0Dn53Tg

NASA запустило зонд Europa Clipper для поиска признаков обитаемости на одном из спутников Юпитера

6000-килограммовый космический аппарат отправится в шестилетнее путешествие к Юпитеру, чтобы выяснить, есть ли на его ледяной луне Европе условия для поддержания жизни. Europa Clipper - самый большой космический аппарат, когда-либо созданный NASA для межпланетной миссии, он был запущен с борта ракеты сверхтяжелого класса Falcon Heavy компании SpaceX. Европа – самый маленький из так называемых галилеевых спутников, которые являются четырьмя крупнейшими спутниками Юпитера. Она немного меньше нашей собственной Луны и представляет особый интерес для ученых. Предыдущие наблюдения показали, что на Европе есть огромный подповерхностный океан, и миссия Europa Clipper предназначена для изучения возможности существования в нем жизни. С развернутыми солнечными батареями космический зонд имеет длину более 30 метров и весит 3 241 килограмм без топлива, которое добавит еще 2 750 килограммов.
До встречи с Юпитером в апреле 2030 года он должен преодолеть 2,9 миллиарда километров. Пролет Марса в феврале следующего года придаст аппарату гравитационный импульс, а затем он вернется к Земле в декабре 2026 года для дополнительного ускорения.
Достигнув Юпитера, Clipper выйдет на эллиптическую орбиту и на протяжении четырех лет облетит Европу на близком расстоянии 49 раз. Для защиты электроники аппарата от радиации NASA предусмотрело 150-килограммовый щит из титана и алюминия.

Каждый облет будет поднимать Europa Clipper на высоту около 25 километров над поверхностью спутника, чтобы он обследовал новый участок. Космический аппарат несет девять научных приборов, которые будут делать снимки поверхности с высоким разрешением, измерять магнитные поля Европы, собирать данные в инфракрасном и ультрафиолетовом спектрах и создавать радиолокационную карту. Как поясняют ученые, работающие над проектом, Clipper должен выяснить, есть ли на Европе среда, в которой могла бы существовать жизнь, но не искать саму жизнь. Но тем не менее, если жизнь на Европе существует, есть небольшая вероятность, что ее можно будет обнаружить с помощью имеющегося на зонде анализатора поверхностной пыли, который предназначен для сбора органического вещества, распыляемого в космос крошечными метеоритами, ударяющимися о поверхность спутника. Наблюдения, проведенные с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (James Webb Space Telescope), недавно показали, что на поверхности Европы присутствует углекислый газ, что может указывать на пригодные для жизни условия под ее ледяной оболочкой. Миссия Europa Clipper поможет ученым лучше понять природу этой оболочки и океана, который она покрывает.

https://www.nytimes.com/2024/10/14/science/nasa-europa-clipper-jupiter.html

Ранее неизвестный нейромедиатор превзошел дофамин в облегчении симптомов болезни Паркинсона

Исследовательская группа из Калифорнийского университета в Ирвайне (University of California, Irvine) обнаружила, что распространенный в тканях разных организмов метаболит, известная с середины прошлого века офтальмовая кислота, в мозге служит нейромедиатором, то есть веществом, передающим электрохимические импульсы между нейронами. В статье, которую опубликовал журнал Brain, представлены результаты исследования, указывающие на связывание офтальмовой кислоты с рецепторами, чувствительными к кальцию, что приводит к их активации в мозге. Это связывание обратило вспять двигательные нарушения у мышей-моделей болезни Паркинсона более чем на 20 часов.
Наблюдаемые при болезни Паркинсона симптомы, в частности, тремор и нарушение двигательной активности, вызваны снижением уровня дофамина в мозге по мере того, как отмирают нейроны, производящие этот нейромедиатор. L-допа, препарат первой линии терапии, восполняет дефицит дофамина и имеет продолжительность действия от двух до трех часов. Хотя первоначальный эффект L-допы положителен, со временем его действие ослабевает, а длительное применение приводит к дискинезии - непроизвольным, беспорядочным движениям мышц лица, рук, ног и туловища пациента.

«Наши результаты, возможно, открывают новую дверь в нейронауке, бросая вызов более чем 60-летним представлениям об исключительной роли дофамина в контроле двигательных функций», сказала руководитель исследования Амаль Алачкар (Amal Alachkar) с факультета фармацевтики и фармацевтических наук (School of Pharmacy & Pharmaceutical Sciences) университета.
«Примечательно, что офтальмовая кислота не только обеспечивает движение, но и намного превосходит L-допу в поддержании положительных эффектов. Выявление пути «офтальмовая кислота-кальций-чувствительный рецептор», ранее не распознанной системы, открывает многообещающие перспективы для исследований двигательных расстройств и терапевтических вмешательств, особенно для пациентов с болезнью Паркинсона», добавила она.
Путь Алачкар к этому открытию начался более двух десятилетий назад, когда она с коллегами наблюдала активно двигающихся мышей с болезнью Паркинсона в отсутствие дофамина. Проведя комплексные метаболические исследования сотен молекул мозга, чтобы определить, какие из них связаны с двигательной активностью в отсутствие дофамина, а затем тщательный поведенческий, биохимический и фармакологический анализ, авторы заключили, что альтернативный нейромедиатор – это офтальмовая кислота.

https://academic.oup.com/brain/article-abstract/147/10/3379/7636309?redirectedFrom=fulltext&login=false

Лауреатами Нобелевской премии по химии 2024 года стали создатели компьютерных программ для конструирования белков и предсказания их трехмерной структуры
Решением Шведской королевской академии наук (The Royal Swedish Academy of Sciences) половина Нобелевской премии по химии этого года присуждается американцу Дэвиду Бейкеру (David Baker) из Университета Вашингтона в Сиэтле (University of Washington, Seattle), а другую половину разделят Демис Хассабис (Demis Hassabis) и Джон Джампер (John M. Jumper), оба из британской компании Google DeepMind (Хассабис со-основатель DeepMind). Бейкер награждается «за компьютерный дизайн белков», Хассабис и Джампер получат премию «за предсказание белковой структуры». Все трое создали мощные инструменты современной биохимии. Белки управляют всеми биохимическими реакциями, поддерживающими жизнь. Они также выполняют функции гормонов, сигнальных веществ, антител и строительных блоков различных тканей. Как отметил нобелевский комитет по химии, Бейкер, разработав программу Rosetta, «преуспел в почти невозможном деле создания совершенно новых видов белков», а Хассабис и Джампер разработали модель искусственного интеллекта (ИИ) для решения 50-летней проблемы: предсказания сложных структур белков по их аминокислотным последовательностям. «Оба эти открытия открывают огромные возможности», говорит Хайнер Линке (Heiner Linke), председатель Нобелевского комитета по химии (Nobel Committee for Chemistry).

Белки обычно состоят из 20 различных аминокислот. В 2003 году Дэвиду Бейкеру удалось использовать эти аминокислоты для создания совершенно нового, не существующего в природе и не похожего ни на один другой, белка. С тех пор его исследовательская группа создавала один за другим новые белки, среди которых были ингибиторы вирусов, сенсоры сильного синтетического наркотика фентанила, молекулярные роторы, наноматериалы и компоненты вакцин. Открытие Хассабиса и Джампера касается предсказания белковых структур, в которых аминокислоты связаны вместе в длинные нити, складывающиеся с образованием трехмерной конструкции. Трехмерная структура белка имеет решающее значение для его функции. Предсказать структуры белков из последовательностей аминокислот ученые пытались с 1970-х годов, но без особого успеха. Долгожданный прорыв произошел в 2020 году, когда использовавшие машинное обучение и искусственные нейросети Демис Хассабис и Джон Джампер представили модель ИИ под названием AlphaFold2. С ее помощью они смогли предсказать структуру практически всех 200 миллионов белков, которые идентифицировали исследователи. С тех пор AlphaFold2 использовали более двух миллионов человек из 190 стран.

https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2024/summary/

Нобелевская по химии: за компьютерный и дизайн и предсказание структуры белков (два лауреата из трех работают в Google DeepMind): https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2024/summary/

Лауреатами Нобелевской премии по физике 2024 года стали создатели методов, заложивших основы развития искусственного интеллекта
Шведская королевская академия наук (The Royal Swedish Academy of Sciences) присудила нобелевскую премию по физике этого года Джону Хопфилду (John J. Hopfield) из Принстонского университета (Princeton University), США, и Джеффри Хинтону (Geoffrey E. Hinton) из Университета Торонто (University of Toronto), Канада, «за основополагающие открытия и изобретения, которые позволяют осуществлять машинное обучение с использованием искусственных нейронных сетей». Для разработки методов, которые являются основой современного мощного машинного обучения, оба лауреата использовали инструменты из физики. Хопфилд создал ассоциативную память, вид машинной памяти, способной хранить и восстанавливать из данных изображения и другие типы шаблонов. Хинтон изобрел метод, который может в автономном режиме находить свойства в данных и, таким образом, выполнять такие задачи, как идентификация определенных элементов на изображениях. Машинное обучение с использованием искусственных нейронных сетей в определенном смыле имитирует функционирование элементов мозга. В искусственной нейронной сети нейроны мозга представлены узлами, которые имеют разные значения. Эти узлы влияют друг на друга через связи, которые можно сравнить с синапсами между нейронами живого мозга. В процессе машинного обучения связи, активируемые одновременно, становятся сильнее или слабее.
Хинтон использовал сеть Хопфилда в качестве основы для новой сети, которая использует другой метод: машину Больцмана. Это инструмент из статистической физики, науки о системах, построенных из множества схожих компонентов. Машина Больцмана может научиться распознавать характерные элементы в заданном типе данных, а обучается она путем подачи ей примеров, которые с большой вероятностью возникнут при запуске машины. Машину Больцмана можно использовать для классификации изображений или создания новых примеров типа шаблона, на котором она была обучена. Хинтон развил этот подход, что способствовало нынешнему бурному развитию машинного обучения. Развитие нейросетей, основанное на физических принципах, принесло пользу и самой физике, достаточно отметить моделирование свойств материалов, анализ астрофизических данных и моделирование климата. В качестве примеров повседневного применения открытий лауреатов можно привести технологию распознавания лиц и машинный перевод с одного языка на другой. В ходе нобелевской пресс-конференции Хинтон признался в том, что часто пользуется GPT-4, «удобная вещь», сказал он об этой большой языковой модели.

https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2024/summary/

Нобелевская премия по физике за машинное обучение с помощью нейросетей: John J. Hopfield
Princeton University, NJ, USA

Geoffrey E. Hinton
University of Toronto, Canada

“for foundational discoveries and inventions that enable machine learning with artificial neural networks”

Нобелевскую премию по физиологии или медицине 2024 года присудили двум американским ученым за открытие нового механизма регуляции генов
Нобелевская ассамблея Каролинского института (The Nobel Assembly at Karolinska Institutet) в Стокгольме объявила имена лауреатов Нобелевской премии по физиологии или медицине этого года (Nobel Prize in Physiology or Medicine) Виктору Эмбросу (Victor Ambros) из Массачусетского университета (University of Massachusetts) и Гэри Равкану (Gary Ruvkun) из Гарвардской медицинской школы (Harvard Medical School) «за открытие микроРНК и ее роли в посттрансляционной регуляции генов». Наши органы и ткани состоят из клеток различных типов, которые при этом имеют один и тот же набор генетической информации. Разнообразие типов клеток, составляющих разные ткани, объясняется специфической регуляцией генов, что делает возможным выполнение разными тканями и клетками специализированных функций. Нарушение регуляции генов может привести к серьезным заболеваниям. В 1960-х было установлено, что в регуляции активности генов участвуют особые белки-факторы транскрипции, которые контролируют «переписывание» генетической информации с ДНК на матричную, или мРНК, связываясь с определенными участками на ДНК. С тех пор факторов транскрипции были выявлены сотни, и считалось, что вопрос регуляции генов в принципе решен. Однако в 1993 нынешние Нобелевские лауреаты сообщили о неожиданных открытиях, описывающих новый уровень регуляции, который оказался очень важным и сохраняемым в ходе эволюции у всех организмов – от червей до человека.

Эмброс и Равкан независимо друг от друга изучали два мутантных штамма круглых червей Caenorhabditis elegans, которые назывались lin-4 и lin-14. У каждого из этих двух мутантов был свой сбой в активации генетической программы развития. Эмброс клонировал ген с мутацией lin-4 и обнаружил, что он кодирует не белок, а короткую, всего из 22 нуклеотидов, последовательность некодирующей РНК. И эта микроРНК подавляет активность lin-14, но как именно – было неясно. Объединив усилия, Эмброс и Равкан, изучающий lin-14, обнаружили, что последовательности lin-4 и lin-14, имея разную длину, в определенных участках комплементарны, то есть соответствуют друг другу «буквами» ДНК. Последующие эксперименты показали, что микроРНК lin-4 подавляет lin-14, связываясь с соответствующей - комплементарной – последовательностью своей мРНК, то есть на посттранскрипционной стадии. Это связывание блокирует продукцию белка lin-14. Открытие нового фундаментального принципа, управляющего генной активностью, в настоящее время прямого клинического применения не имеет, но известно, например, что микроРНК могут быть биомаркерами некоторых опухолей. Рассматриваются эти маленькие молекулы и как потенциальные мишени терапии.


https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2024/summary/

Пока очень кратко: Нобелевскую премию по физиологии или медицине 2024 присудили Виктору Эмбросу (Массачусетский университет) и Гэри Равкану (Гарвард) "за открытие микроРНК и ее роли в пост-транскрипционной регуляции генов"https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2024/summary/

Сегодня на 79-м году жизни скончался выдающийся кардиохирург академик Ренат Акчурин. Это интервью мы записывали к его 70-летию. Разговаривать с Ренатом Сулеймановичем было очень интересно и приятно, помню всё, как вчера, и тем печальнее сегодняшняя новость. Светлая память! https://1med.tv/archive/avtorskie-programmy/tsikl-peredach-zhizn-zamechatelnykh-vrachey-akchurin-renat-suleymanovich.html?sphrase_id=16939

После публикации здесь вчерашнего поста дело пошло быстрее. Комиссия РАН по борьбе с лженаукой получила «добро» на обнародование заявления по вопросу преподавания теории эволюции в школах:


https://rtvi.com/news/komissiya-ran-po-borbe-s-lzhenaukoj-otreagirovala-na-prizyvy-zapretit-teoriyu-darvina/

Перепрограммированные стволовые клетки вылечили диабет
Первым человеком с диабетом 1 типа, которому успешно пересадили выращенные в лаборатории островковые клетки поджелудочной железы, стала 25-летняя жительница китайского города Тяньцзинь. Ее организм начала вырабатывать собственный инсулин менее чем через три месяца после трансплантации. По словам хирурга-трансплантолога и исследователя Джеймса Шапиро (James Shapiro) из Университета Альберты (University of Alberta) в Эдмонтоне, Канада, «результаты операции ошеломляют... Они полностью обратили диабет у пациентки, которой до этого требовалось значительное количество инсулина». Исследование опубликовано в журнале Cell. Ранее в этом году в Cell Discovery появилось сообщение другой группы китайских ученых, которые успешно пересадили инсулин-продуцирующие островковые клетки в печень 59-летнего мужчины с диабетом 2 типа. После трансплантации он также перестал принимать инсулин. В обоих случаях клетки поджелудочной железы были выращены из стволовых клеток, полученных методом перепрограммирования взрослых клеток в подобие эмбриональных стволовых клеток, который около 20 лет назад разработал будущий Нобелевский лауреат Синъя Яманака (Shinya Yamanaka) в Киотском университете (Kyoto University) в Японии. В случае диабета 2 типа клетки были взяты из собственного тела мужчины. Оба исследования являются одними из немногих пионерских испытаний с использованием стволовых клеток для лечения диабета, которым страдают около полумиллиарда человек во всем мире. Трансплантация донорских островковых клеток может лечить болезнь, но материала для удовлетворения растущего спроса недостаточно, и реципиентам приходится использовать препараты-иммуносупрессоры, чтобы предотвратить отторжение организмом донорской ткани.
В публикуемом сейчас исследовании Дэн Хункуй (Deng Hongkui), клеточный биолог из Пекинского университета (Peking University), и его коллеги извлекли клетки у трех человек с диабетом 1 типа и обратили их в плюрипотентные стволовые клетки, которые могут дать начало любому типу клеток организма. Дэн с соавторами несколько модифицировали метод Яманаки, применив в качестве факторов перепрограммирования вместо белков малые молекулы, что позволило лучше контролировать процесс. Затем химически индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS) направили по пути образования трехмерных скоплений островковых клеток поджелудочной железы. В июне 2023 года в ходе операции, которая длилась менее получаса, эквивалент примерно 1,5 миллиона островковых клеток ввели в брюшные мышцы женщины. Трансплантация в брюшную полость вместо печени позволяет отслеживать пересаженные клетки с помощью магнитно-резонансной томографии и удалять их, если возникнет необходимость.
https://www.nature.com/articles/d41586-024-03129-3

За последние дни существенно увеличилось количество вбрасываемого в СМИ околонаучного хайпа, касающегося «квантовых технологий», то есть квантовых компьютеров, квантовых коммуникаций, квантовых сенсоров и т.д. Дошло до того, что оказывается мы не можем связаться с инопланетянами, поскольку они используют квантовую связь, а мы эти сигналы не слышим:

https://www.mk.ru/science/2024/09/26/nazvana-neochevidnaya-prichina-otsutstviya-svyazi-s-inoplanetyanami.html

Этот хайп вызывает раздражение у многих ученых. Во-первых, непонятно, почему упомянутые выше области исследований монополизировали понятие «квантовые технологии». Разве лазеры или сверхпроводящие магниты - не квантовые технологии? Причем те, которые уже прочно вошли в нашу жизнь, в отличие от квантовых вычислителей, которые еще неизвестно, когда будут.

Во-вторых, когда говорят о светлом «квантовом будущем человечества» у заставших советский период нашей истории невольно возникают определенные ассоциации - уж очень бросается в глаза явная «переоцененность» данного научного направления.

Вместе с тем, должен признать, что ученые, работающие над проблемами квантовых компьютеров и квантовых коммуникаций, очень умело используют все возможности для общественного пиара своего научного направления. Помогает тут то, что и широкая публика, и власть имущие очень плохо понимают, что такое «квантовая запутанность», и под этим флагом удобно втюхивать любую ерунду вроде упомянутых выше соображений про инопланетян.

Следует, однако, помнить, что на сегодняшний день «квантовые технологии» не смогли привести к созданию каких-либо реальных устройств, имеющих практический интерес. Поэтому большая часть финансовых средств, которые во многих странах мира обильно закачиваются в эту область, в конечном итоге являются средствами налогоплательщиков. Об этом хорошо сказала в своем недавнем видеоролике немецкий популяризатор науки Сабина Хоссенфельдер:

https://www.youtube.com/watch?v=RtDwpOIRHZM

Стали известны имена лауреатов премии Ласкера 2024 года

Новыми лауреатами премии, которую фонд, учрежденный американскими филантропами Альбертом и Мэри Ласкерами (Lasker Foundation) присуждает с 1945 года, стали шесть человек. Размер премии в каждой из трех номинаций - фундаментальные исследования, клинические исследования и служение общественности - составляет 250 000 долларов США. Лауреатом Премии Альберта Ласкера за Фундаментальные медицинские исследования (Albert Lasker Basic Medical Research Award) 2024 года объявлен Чжицзянь «Джеймс» Чэнь (Zhijian “James” Chen), профессор молекулярной биологии Техасского университета (University of Texas). Он открыл важную составляющую врожденного иммунитета, фермент cGAS (цикло-гуанозинмонофосат-аденозинмонофосфат-синтаза), который способен распознавать чужеродную, например вирусную, ДНК в цитоплазме клетки, а также собственную ДНК клетки, если она повреждена, например, при раковых заболеваниях. Это открытие может стать основой новой терапии рака и других заболеваний. Премию Ласкера-Дебейки за клинические исследования (Lasker-DeBakey Clinical Medical Research Award) присудили трем ученым: Джоэл Хабенер (Joel Habener) из Гарвардского университета (Harvard University), Светлане Мойсов (Svetlana Mojsov) из Университета Рокфеллера (The Rockefeller University) и Лотте Бьерре Кнудсен (Lotte Bjerre Knudsen) из компании Novo Nordisk за их исследования GLP-1, глюкогоноподобного пептида-1 (ГПП-1). Агонист рецептора ГПП-1, препарат семаглутид, созданный благодаря исследованиям нынешних лауреатов, лежит в основе лекарств-бестселлеров Вегови (Wegovy) и Оземпик (Ozempic), которые изменили лечение ожирения. «Хабенер, Мойсов и Кнудсен открыли новую эру управления весом, в которой фармацевтические препараты на основе GLP-1 обещают значительно улучшить здоровье», говорится в заявлении Фонда.

Премия Ласкера-Блумбера за служение обществу (The Lasker-Bloomber Public Service award) присуждена супругам Кварраише и Салиму С. Абдул Карим (Quarraisha and Salim S. Abdool Karim), эпидемиологам из Школы общественного здравоохранения Мэйлмана Колумбийского университета (Columbia University’s Mailman School of Public Health) и Центра программы исследований СПИДа в Южной Африке (CAPRISA), который был создан при их участии. Премия Фонда Ласкера - это признание усилий супругов Карим по внедрению спасающих жизни подходов к профилактике и лечению ВИЧ. Вручение премий Ласкера состоится 27 сентября на торжественной церемонии в Нью-Йорке. Многие лауреаты этой награды прежних лет впоследствии становились лауреатами Нобелевской премии по физиологии или медицине.

https://www.nytimes.com/2024/09/19/health/2024-lasker-awards-ozempic-wegovy-glp-1.html

А это канал самого Василия Попкова, подписывайтесь! https://t.me/mercury_octave

Новый выпуск "Медицины в контексте", мне этот разговор с Василием Попковым был интересен:

https://youtu.be/jhJXYSgGHHI?si=MMBVksqK9FFT7tG8

🏆 Книга Сколтеха «Разговоры за жизнь» признана лучшим изданием нон-фикшн литературы на конкурсе «Книга года: Сибирь-Евразия-2024»!

«Разговоры за жизнь» — это сборник интервью 39 ученых, которые исследуют жизнь во всех её проявлениях. В работе над созданием книги мы сознательно отошли от слова «биологи», поскольку среди героев физики, врачи, экологи — жизнь многогранна, и столь же разнообразны подходы к её изучению.

Интервью героев, вошедших в сборник, можно прочитать на сайте проекта.

Несменянов, "крестный отец" несмеяновки, см. выше

В ТГ-канале РАН пишут: «сегодня особенный день для научного сообщества — исполняется 125 лет со дня рождения выдающегося учёного, академика Александра Николаевича Несмеянова. Александр Несмеянов внёс колоссальный вклад в развитие химической науки. Он был одним из пионеров в области химии металлорганических соединений и разработал множество уникальных синтетических методов…» и пр. юбилейное бла-бла-бла. Но не пишут, что его именем назван Институт элементоорганических соединений РАН, в недрах которого, если верить разнообразным источникам, зародился рецепт знаменитой Несмеяновки (непосвященные вульгарно называют ее клюквянкой).
Юбилей Александра Николаевича замечательный повод поделиться здесь рецептом легендарного напитка. Делюсь.

Несмеяновка aka клюквянка
Экспресс-метод
Приводится рецепт из расчета на ½ л спирта и ½ кг клюквы

Клюкву измельчить в блендере, залить спиртом, предварительно разведенным кипяченой и охлажденной водой (1:1), добавить 1,5 ст. ложки сахара. Оставить на несколько часов, после чего процедить через смоченную водой, сложенную в несколько слоев марлю. Измерить объем: должно быть 1,5 л, если меньше, довести кипяченой и охлажденной водой до этого объема.