Новая надежда для людей с диабетом, радиоактивная защита от астероидов, карта Млечного Пути

Впервые в мире стволовыми клетками удалось обратить вспять сахарный диабет

Миллионы пациентов с сахарным диабетом I типа на этой неделе получили новую надежду. Клеточные биологи из Пекинского университета опубликовали результаты исследования, в котором сообщили о женщине, организм которой менее чем через три месяца после трансплантации перепрограммированных стволовых клеток начал вновь вырабатывать собственный инсулин.

Она стала первым в мире человеком с диабетом, который лечат с помощью клеток, извлеченных из ее собственного тела и перепрограммированных под выработку инсулина. С момента трансплантации прошел уже год, и теперь ее собственного уровня инсулина достаточно для того, чтобы она могла есть углеводы, не делая под них уколы. У нее прекратились опасные взлеты и падения уровня глюкозы в крови.

Напомним, диабет I типа — это аутоиммунное заболевание, при котором организм атакует собственные клетки в поджелудочной железе, вырабатывающие инсулин (они собраны в специальную структуру, которая называется островок Лангерганса). Без этого вещества невозможна переработка углеводов, и в итоге человеку приходится пожизненно вводить инсулин при каждой трапезе. Иначе через несколько месяцев наступает смерть.

Были попытки пересаживать донорские клетки островков Лангерганса в поджелудочную железу пациентов — и они начинали работать, но во-первых, для того, чтобы вылечить все полмиллиарда диабетиков по всему миру, не хватает доноров. А во-вторых, всем, кому сделали пересадку, нужно пожизненно подавлять иммунитет, чтобы организм вновь не принялся убивать инсулин-продуцирующие клетки.

Стволовые клетки собственного организма — совсем другое дело. Во-первых, их можно неограниченно долго культивировать в лаборатории. Во-вторых, из них можно выращивать практически любую ткань организма, правильным образом «перепрограммируя» — а поскольку они свои собственные, то ученые надеются, что можно будет обойтись без иммуносупрессоров.

Пока китайские ученые хотят убедиться, что клетки женщины продолжат вырабатывать инсулин в течение хотя бы пяти лет. После этого ее можно будет считать излеченной. Есть еще двое мужчин, которым трансплантировали перепрограммированные клетки в апреле нынешнего года — и с ними пока тоже все хорошо. Если результаты, полученные на пациентках пекинских биологов, удастся повторить на большем количестве людей, это может стать революцией в терапии сахарного диабета.

Землю предложили защищать от астероидов рентгеновским излучением

В случае критической опасности человечество сможет использовать ядерный взрыв, чтобы спасти планету от рокового столкновения с очередным астероидом (наподобие того, который обвиняют в убийстве динозавров). Причем даже не взорвав его изнутри, как рекомендуют создатели фильма «Армагеддон», а использовав силу колоссального рентгеновского излучения.

На этой неделе в Nature Physics была опубликована статья группы физиков из Сандийских национальных лабораторий в Альбукерке (США), в которой описан уникальный эксперимент. Физики предложили использовать против астероида направленный ядерный взрыв, рентгеновское излучение которого быстро нагреет поверхность небесного тела. Вещество, испаряясь, начнет быстро расширяться, превращаясь в газ, который, в свою очередь, столкнет астероид с опасной орбиты. Более того, группа ученых утверждает, что рентгеновское нагревание даст больший эффект для изменения траектории, чем механическая ударная волна от взрыва бомбы.

Итак, команда использовала устройство Z Sandia, которая использует магнитные поля для создания высоких температур и мощного рентгеновского излучения. Устройство «выстрелило» радиацией в два искусственных «астероида» размером с кофейное зерно (12 мм длиной), состоящих из кварца и кремнезема (чтобы смоделировать разные геологические составы астероидов в Солнечной системе). Астероиды были «подвешены» в вакууме. Микробомбу собирать не стали: сгенерировали рентгеновское поле достаточной интенсивности, чтобы повреждать небольшие объекты. Таким образом удалось наблюдать истинное воздействие рентгеновских лучей в условиях, имитирующих космический вакуум. Раньше такого не делал еще никто.

Эксперимент длился всего 20 миллионных долей секунды. Рентгеновские импульсы нагревали поверхности макетов, те испарялись, выбросы газа придавали целям огромный импульс. Кварцевый астероид разогнали до 69,5 метра в секунду, кремниевый — до 70,3 метра в секунду. Что происходило бы дальше, узнать не удалось: объекты эксперимента испарились.

Целый астероид таким образом испарить вряд ли удастся, но ученые рассчитали, что отклонить на безопасное расстояние таким образом можно объект диаметром около 4 километров (если такой ударит в Землю — жизнь на планете, скорее всего, не сохранится вовсе. По крайней мере, такой, которую мы знаем). А вот другие подходы (например, протаранить астероид космическим кораблем, как это было сделано в 2022 году во время теста NASA) дадут такому небесному телу недостаточно энергии, чтобы сбить его с курса.

Ковид надолго снижает память и сообразительность

Когда нам кажется, что после перенесенного коронавируса у нас падают когнитивные способности — нам не кажется. «Мозговой туман», снижение умственной активности после тяжело перенесенного заболевания констатировали многие медики мира во время пандемии. Но в этой констатации часто не хватало объективности: зачастую подобные исследования проводили со слов самих пациентов, а данные собирали уже после болезни.

На днях в уважаемом медицинском журнале The Lancet была опубликована статья о том, как медики из нескольких британских вузов и из Имперского колледжа Лондона с марта 2021 по июль 2022 года провели эксперимент. Они заразили добровольцев вирусом SARS-CoV-2 дикого типа. Для эксперимента отобрали 34 здоровых человека в возрасте от 18 до 30 лет. Никто из них ранее коронавирусом не болел и не имел от него прививки. А за службу науке эти храбрые люди получили по 4 565 британских фунтов (больше полумиллиона рублей, на сегодняшний день).

Прежде чем заразить людей коронавирусом интерназально (то есть через нос), их когнитивные способности и память в течение двух дней проверяли многообразными тестами (на компьютере, чтобы обеспечить объективность результатов). Потом тестирование повторяли еще несколько раз: пока испытуемые сидели на карантине и во время контрольных посещений через 30, 90, 180, 270 и 360 дней.

Из общего числа зараженных инфекция развилась у 18 человек. Один из них болел бессимптомно, остальные испытывали легкое недомогание. Анализ результатов когнитивных тестов, проведенных на протяжении года, показал: у всех 18 переболевших показатели умственной активности ухудшились. Они набрали более низкие баллы, чем у добровольцев, которые ухитрились не заразиться.

При этом ни один из участников не заметил у себя субъективного снижения когнитивных способностей. Но тесты показали: сильнее всего снизились результаты заданий на память и исполнительную функцию. Более того, ухудшение это сохранялось даже через год после начала эксперимента!

Собрана самая детальная карта Млечного Пути: на ней полмиллиарда объектов

Галактика, в которой мы живем, — Млечный Путь — в центральной части действительно похожа на сплошную молочную реку. Звезд там так много, что человеческий взгляд не может их разделить, и они сливаются в сплошной белый поток. Обычные оптические телескопы тоже не особенно помогают. В так называемой «зоне избегания» наблюдениям мешают межзвездная пыль, газ, свет соседних и более далеких звезд.

Но ученые из Европейской южной обсерватории нашли способ каталогизировать эту самую сложную для наблюдений часть Млечного Пути: сквозь пыль способна видеть инфракрасная камера. Они работают на телескопе Vista, который находится в обсерватории Параналь в пустыне Атакама (Чили). По итогам 13 лет исследований астрономы опубликовали самую подробную из когда-либо созданных инфракрасную карту нашей галактики, на которую нанесли более 1,5 миллиарда объектов. Цифровая карта содержит 200 тысяч отдельных изображений и 500 терабайт данных.

Инфракрасное «зрение» телескопа позволяет видеть самые удивительные объекты нашей галактики: новорожденные звезды (которые часто заключены в коконы из пыли), шаровые скопления (плотные группы, состоящие из миллионов древнейших солнц Млечного Пути). Полный текст исследования опубликован в журнале Astronomy&Astrophysics, и некоторые отзывы о нем в ученом сообществе уже говорят, что новая карта навсегда изменила представление о нашей Галактике.

Труд ученые проделали действительно монументальный. На первом этапе искали и собирали параметры объектов, которые могут служить индикаторами расстояний в космосе. В 2016 году начался расширенный обзор — изучение центральной области Млечного Пути. В 2019 и 2021 годах были опубликованы промежуточные релизы, по итогам которых написано уже более трех сотен научных статей. И вот, наконец, финальная карта с огромным количеством данных и снимками готова. Изученная область Млечного Пути охватывает только 4% небесной сферы, но именно там находится подавляющее большинство звезд нашей галактики.

В дальнейшем этот обзор будет использован для новых исследований в самых разных сферах астрофизики. К примеру, поможет искать и изучать переменные звезды, далекие галактики, маломассивные и тусклые звезды, коричневые карлики, крупные экзопланеты, звездные скопления и многие другие объекты. Инфракрасная камера, которая послужила «глазом» астрономов в этом проекте, в 2023 году была выведена из эксплуатации. Опубликованный каталог станет служить «библиотекой» астрономов по всему миру: например, из него будут отбираться цели для других телескопов (в том числе и для космического «Джеймса Уэбба»). А в 2027 году на орбиту отправится космический телескоп «Нэнси Грейс Роман», который тоже будет работать в инфракрасном диапазоне.

Фитнес-браслеты не всегда так полезны, как кажутся

В Льежском университете (Бельгия) изучили, как фитнес-браслеты и приложения-трекеры влияют на жизнь людей. Выяснилось, что пользоваться ими в целом, конечно, полезно, но если слишком увлечься — это приводит вовсе не к улучшению самочувствия, а, напротив, к его ухудшению. В названии статьи даже используется словосочетание «обоюдоострый меч» — таким образом остроумные ученые намекают, что любая технология требует аккуратного подхода.

Итак, ученые провели три десятка глубинных интервью с людьми, которые постоянно пользуются фитнес-браслетами и трекерными приложениями для оценки уровня активности и состояния здоровья. Разные респонденты преследовали при этом разные цели: одни хотели приучиться к здоровому образу жизни, другие — чтобы структурировать рабочий режим, а третьи — чтобы похудеть.

Обнаружилось, что участники исследования выходили на разные траектории вовлеченности. Одни сначала сильно вовлекались в отслеживание своей активности и состояния, а потом стабилизировали уровень внимания к этому вопросу. Вторые переставали это делать, когда теряли первоначальный «запал» (ну как, узнали себя?). А третьи становились одержимыми, и жизнь их полностью подчинялась «приказам» умных гаджетов и приложений. При этом их самочувствие и психика страдали — чрезмерная вовлеченность до добра не доводит.

Авторы статьи делают вывод: «Поскольку профилактические медицинские технологии становятся все более интегрированными в повседневную жизнь, крайне важно понимать факторы, приводящие к чрезмерной вовлеченности и плохому самочувствию, чтобы разработчики приложений для здоровья могли снизить эти риски». Технологии могут помогать поддерживать здоровый образ жизни, но могут и приводить к «неадаптивному поведению» из-за чрезмерной вовлеченности.