Редактирование генома человека, превращение свинца в золото, вакцина для любителей кошек

Интересные новости науки за неделю с 12 по 18 мая

Редактирование генома человека, превращение свинца в золото, вакцина для любителей кошек
Фото: Реальное время

Первому в мире пациенту провели индивидуальное лечение с генным редактированием

CRISPR — революционная технология генной инженерии, которая позволяет производить точные изменения в ДНК. Она уже используется в медицине — например, десятки людей получили терапию на основе этой техники для лечения серповидноклеточной анемии. А на этой неделе стало известно о первом в мире пациенте, которому провели индивидуальную CRISPR-терапию для излечения от генетической мутации.

Это десятимесячный мальчик с нарушением способности перерабатывать белок. Он не вырабатывал важный фермент карбамоилфосфатсинтетазу (CPS-1): в итоге, когда в организме расщеплялись белки, продукты их распада не перерабатывались. Результат — высоченный уровень в крови аммиака, крайне токсичного для мозга. До сих пор дефицит этого фермента лечился пересадкой печени, но мальчик мог не дождаться пересадки — до трансплантации доживают лишь половина детей с таким дефицитом. И семье предложили вариант с инновационным, опытным лечением.

Ребенок получил три дозы препарата для редактирования генов, и сейчас он чувствует себя хорошо. Однако говорить об излечении пока преждевременно: мальчик может спокойно есть необходимое по возрасту количество белка, но ему все еще нужны лекарства для контроля уровня аммиака в крови. После третьей дозы врачи осторожно снижают дозировку лекарств.

Полученный препарат специфичен именно для генетической последовательности конкретного ребенка. Людмила Губаева/сгенерировано при помощи нейросети «Шедеврум»

Терапию разрабатывали 6 месяцев, и проходила разработка с участием международной команды врачей и исследователей, представителей промышленности и академических кругов, спонсоров, членов правительства США и регулирующих органов. При этом полученный препарат специфичен именно для генетической последовательности конкретного ребенка. Он никогда не будет использован для другого человека.

Однако начало положено. Исследователи надеются, что и другие научные группы вдохновятся на то, чтобы использовать CRISPR для лечения ультраредких генетических заболеваний. Многие ученые считают, что в этом заключается будущее генной и клеточной терапии.

Сбылась мечта алхимиков: свинец превратился в золото

Алхимики пытались научиться превращать другие металлы в золото. За несколько столетий упорных опытов были совершены многие крупные открытия в области химии и физики, но реакцию превращения свинца или, скажем, меди в золото алхимики так и не осилили. И немудрено: ведь это ядерная реакция, которая требует изменить состав атомного ядра. В ядре свинца 82 протона, у золота — 79. Значит, для превращения нужно всего ничего — отобрать у свинца три протона.

Однако не так-то это просто. Сегодня ядерные реакции с трансформацией одних элементов в другие ученые уже проводят, бомбардируя ядра нейтронами и протонами, но это очень сложная, непомерно дорогая, а главное — не всегда имеющая реальный смысл «кухня».

На прошлой неделе все таблоиды облетела весть: впервые в истории человек все-таки превратил свинец в золото. Правда, нечаянно и ненадолго. Дело было в Большом адронном коллайдере: ядра свинца разгоняются в нем до скорости, очень близкой к световой. В результате их магнитное поле сжимается в диск и испускает короткие фотонные импульсы. А когда два таких ядра пролетают друг рядом с другом, магнитные поля взаимодействуют друг с другом. Фотон «встряхивает» ядро свинца, и из ядра «выбрасываются» протоны и нейтроны. Три таких встряски — и свинец больше не свинец, а золото. Впрочем, он еще может превратиться и в таллий (у которого в ядре 81 протон), и в ртуть (80 протонов).

Человек превратил свинец в золото. Правда, нечаянно и ненадолго. Все произошло в Большом адронном коллайдере. Людмила Губаева/сгенерировано при помощи нейросети «Шедеврум»

Скорее всего, такие реакции уже происходили в коллайдере, просто теперь ученые научились их фиксировать, измерять и наблюдать. Разочаруем оптимистов: за три года наблюдений в БАК было создано таким образом лишь 29 пикограммов золота (пикограмм — одна триллионная часть грамма). Причем так же быстро это золото и исчезало, распадаясь на элементарные частицы: никто, разумеется, его ядра специально не ловил и не складывал в шкатулку.

Так что теоретически мечта алхимиков осуществилась. Практически от этого нет ровным счетом никакого толка.

Пальцы в воде сморщиваются из-за кровеносных сосудов

Биологи из Бингемтонского университета (США) изучили вещь, которая находится у нас под самым носом. Вернее, на кончиках пальцев. Они решили ответить на вопрос, почему на подушечках пальцев после длительного нахождения в воде появляются морщины. Удивительно, но им даже удалось опубликовать свою работу в серьезном научном журнале.

Так вот, раньше считали, что морщины появляются из-за набухающей кожи. Но американские ученые развенчали эту теорию и сообщили: дело в кровеносных сосудах под кожей. Они сокращаются, и пальцы сморщиваются.

Однако это еще не все. Был проведен эксперимент: добровольцы погружали пальцы в воду на полчаса два дня подряд с разницей в 24 часа. И оказалось, что морщинные узоры на пальцах были одинаковыми в разные дни! Это подтверждает версию с кровеносными сосудами: ведь их расположение статично, они относительно друг друга находятся в одном и том же месте.

Вы тоже, как и мы, предполагаете, что перед нами номинант на Шнобелевскую премию нынешнего года? Не торопитесь со скептицизмом. По крайней мере авторы исследования надеются помочь своей работой криминалистам, способствовать открытиям в медицине или в разработке биометрических технологий.

Раньше считали, что морщины появляются из-за набухающей кожи. Но американские ученые развенчали эту теорию и сообщили: дело в кровеносных сосудах под кожей. Людмила Губаева/сгенерировано при помощи нейросети «Шедеврум»

Новая вакцина от аллергии на кошек

Медики из Сеченовского института вместе с коллегами из Вены разработали новую вакцину от аллергии на кошек. Сейчас ее готовят к клиническим исследованиям на людях, а пока ученые выпустили статью с подробным описанием своего изобретения.

Напомним, аллергию той или иной степени на кошек имеют до 25% всех людей в мире. Главные аллергены — белки, которые выделяют слюнные и сальные железы кошки. До сих про использовалась аллерген-специфическая иммунотерапия (АСИТ) — метод, по которому в организм вводится аллерген, чтобы «приучить» организм бороться с ним. Но здесь были нюансы: аллергены выделяют непосредственно из шерсти кошки, а значит, трудно выдержать нужную дозировку, не факт, что в вакцине есть весь спектр аллергенных белков. Следовательно, нужно многократное введение препарата.

Сеченовцы разработали первую в мире рекомбинантную вакцину от аллергии на кошек, лишенную перечисленных недостатков. Начали с определения чувствительности к полной панели аллергенов кошек. Оказалось, что 98% пациентов чувствительны на основной кошачий аллерген — белок Fel d 1. Еще 65% человек реагируют дополнительно на два аллергена — Fel d 4 и Fel d 7. Ученые взяли все три этих белка и определили участки их строения, от которых зависит развитие аллергических симптомов.

На эти участки «посадили» белок-антиген, который служит указателем для иммунной системы и обезвреживает их, снижая риск аллергии. Доклинические исследования проводили на кроликах, и выяснилось, что у ушастых выработались антитела, которые блокировали до 85% аллергической реакции на кошачьи аллергены. Все, что было придумано до этого, работает слабее. Причем, чтобы добиться такого результата, достаточно было двух инъекций (старые вакцины требуют 6—15 введений).

Выработались антитела, которые блокировали до 85% аллергической реакции на кошачьи аллергены. Все, что было придумано до этого, работает слабее. Максим Платонов / realnoevremya.ru

И вишенка на торте: антитела к новой вакцине частично подавляют реакцию еще и на собачий и на лошадиный аллергены.

ИИ поможет нам общаться с дельфинами?

Ученые давно заподозрили, что ИИ сможет произвести прорыв в коммуникации между людьми и животными. Предполагается, что мы, наконец, сможем поговорить с дельфином или, на худой конец, с собственным котом. А чтобы ускорить движение к этой мечте, есть даже специальный конкурс Coller Dolittle Challenge — он стартовал год назад и организован фондом Джереми Коллера. По положению конкурса, за ИИ-прорыв в межвидовой коммуникации полагается главный приз в полмиллиона долларов. Есть в нем и ежегодная премия в 100 тысяч долларов — ее будут вручать до тех пор, пока не решат, что настало время главного приза.

На этой неделе вручили первую такую ежегодную премию. Ее получили исследователи из Океанографического института Вудс-Холл (Массачусетс), которые применяют ИИ к записям голосов 170 дельфинов-афалин, собранных с 1984 года во флоридском заливе Сарасота. Уже каталогизировано большинство «специфических свистов» дельфинов — звуков, которые выполняют функцию имен и помогают особям идентифицировать друг друга. Есть еще «неспецифические свисты» — их сложнее изучать, но команда уже определила 20 таких звуков в дельфиньем вокабуляре. Чтобы расширить этот словарь, ученые планируют внедрить методы классификации ИИ.

Уже каталогизировано большинство «специфических свистов» дельфинов — звуков, которые выполняют функцию имен и помогают особям идентифицировать друг друга. Людмила Губаева/сгенерировано при помощи нейросети «Шедеврум»

Искусственный интеллект уже вовсю используется зоологами. Так, ИИ повысил способность исследователей обрабатывать большие объемы данных о коммуникации животных между собой: магнитофонные записи птичьего свиста или волчьего воя. Технология облегчает поиск закономерностей в этих записях. Однако для того, чтобы искать такие закономерности, мало просто поставить камеру и записать звуки. Нужно обладать еще и всесторонними зоологическими знаниями. Так что в одиночку ИИ работать не сможет и на блюдечке вам дельфино-человеческий словарь не предоставит.

Людмила Губаева

Подписывайтесь на телеграм-канал, группу «ВКонтакте» и страницу в «Одноклассниках» «Реального времени». Ежедневные видео на Rutube, «Дзене» и Youtube.

Общество Татарстан

Новости партнеров