Первые генетически отредактированные люди и другие научные итоги 2018 года
[музыка] Всем привет! Просмотрите научно-популярный канал QWERTY, а меня зовут Владимир. Друзья, вот и завершается такой непростой, но богатый на научное достижение 2018 год. 12 месяцев мы добросовестно отслеживали все самое новое, самое яркое, самое интересное и выдающееся из мира открытий и исследований. И не просто отслеживали, а постоянно делились с вами своими восторгами, но и иногда даже не доходили до умений.
Задача перед нами стоит каждый раз очень сложная, и, например, нельзя просто так взять и сказать, что ученые опровергли закон излучения Планка. Нужно объяснить, что это за закон, в каких масштабах он действует, каков был настройка эксперимента и какие основные выводы ученые сделали. И желательно так, чтобы вы еще и не уснули, и уложиться во вменяемое время, чтобы осталась на другие новости по медицине, биологии и всем остальном. Мы люди скромные и считаем, что мы с этой задачей справились. А наша еженедельная новостная рубрика таки нашла своего постоянного зрителя, и возможно, даже не одного. Пожалуйста, напишите в комментариях, если вы вдруг не пропустили ни одного выпуска новостей от QWERTY. Нам очень важно знать, если еще хотя бы один такой человек, кроме нашего главного редактора.
Но сейчас мы попробуем подвести итоги года, и в этом нам поможет один из самых известных и влиятельных научных журналов Science. Именно он определил 10 самых главных событий уходящего года, и о некоторых из них мы уже рассказывали. Например, у нейтрино сверхвысоких энергий, которые прилетели к нам из одной очень далекой галактики, за 4 миллиарда световых лет от нас. Они были зафиксированы подземным телескопом "НеКрины" и обсерваторией IceCube в Антарктике. А уже по ее наводке телескоп Ферми обнаружил, что эти нейтрино были связаны с мощной черной дырой в центре галактики, окруженной светящимся разогретым газом и являющейся мощнейшим источником гамма-лучей. Это событие, а именно кооперативный режим работы двух очень разноплановых обсерваторий, стало важным шагом в развитии астрофизики.
Но нельзя не вспомнить о еще одном гости из дальнего космоса — сигарообразном межзвездном астероиде "Лунар Муа", который вел себя как нечто среднее между астероидами и кометами и потому, что неподобающим, ускорялся, будто хотел убраться подальше от прослушки проекта "Брек Фрунзе". Мы рассказывали и о Гренландском 30-километровом кратере, спрятавшемся под толщей льда ледника Гайавата. Он возник из-за падения полуторакилометрового железного метеорита от 100 до 12 тысяч лет назад. Это, конечно, не 200 километров и "Чиксулуб" на Юкатане, выставивший динозавров за дверь истории, но все же 1 кратер, обнаруженный под ледяным покровом. Ученые говорят, что такой удар не мог не повлиять на глобальный климат. Скорее всего, началось таяние ледников, вызвавшее понижение температуры в Европе и связанные с поздним дриасом.
Еще одним важным открытием стало оперативное молекулярное картирование — способ, при помощи которого можно определить молекулярную структуру небольшого органического соединения, например гормона или пептида, буквально за полчаса. К слову, рентгеновская кристаллография, которой пользовались и консервативно пользуются поныне, может забирать целые недели. К тому же, она требует вырастить из объекта исследования кристалл размером с целую песчинку, а это не всегда возможно. А для нового метода всего-то нужно было заменить рентгеновские лучи на электронный пучок, и тогда исследуемый образец может быть в миллиард раз меньше.
Переходим к медицине. Эпохальным событием стало разрешение использовать лекарства на основе РНК интерференции для подавления в живом организме определенных генов. Впервые в истории этот препарат работает против наследственного транстиретинового амилоидоза. А за десятилетиями исследований, предшествующих одобрению этого лекарства, стоит, между прочим, Нобелевка.
Другое открытие связано с механизмом распределения "кирпичиков" внутри клетки. И нет, ни органоидов, а гораздо меньше, как различные участники клеточной жизни и химических процессов. Тысячи протеиновых молекул перемещаются в нужные места и попадают на правильные участки для проведения разрешенных реакций. Только сейчас ученые обнаружили миниатюрные, так называемые жидкие капли, "liquid droplets", аккумулирующие в себе отдельные белки. Они конденсируются по принципу образования капель масла в воде. Сейчас этот биохимический процесс стал предметом жарких обсуждений и, похоже, может быть основным принципом организации самой клетки.
Палеонтологическая биохимия, если и вообще можно так назвать, дала нам еще один повод для гордости. Ученые нашли молекулярные следы органических соединений в останках существа, жившего более полумиллиарда лет назад. Более 70 лет ученые не знали, кем или чем были окаменелости "Дикинсон" и "ископаемого организма". И "дикарской геоде", и то ли листочками, то ли животными, а может быть, вообще представителем исчезнувшего царства живой природы. Пойми, вон, так лепешка какая-то. Но благодаря газовой хроматографии и массовой спектрометрии нашлись такие следы холестерина. А это значит, что этот коврик для ванной животные подтвердит.
Скрещивание ежа с ужом, то есть то, что неандертальцы жили в одно время и скрещивались с денисовцами, удалось благодаря секвенированию ДНК, извлеченным из фрагментов кости девочки, жившей около 90 тысяч лет назад. Ученые выяснили, что мать девочки была неандертальцем, а ее отец принадлежал денисовцам — древним людям, найденным в сибирской Денисовой пещере, которые были одними из наших предков. Древний денисовец и неандертальцы периодически передавали друг другу генетический материал, а современные азиаты и европейцы несут в себе гены и их всех.
Вивьен Слон, генетик, проводивший это исследование, стал одной из 10 персон года по версии еще одного именитого журнала "Мэйджор". Для того чтобы найти этот уникальный фрагмент кости, его коллегам пришлось просканировать 2300 образцов. Генетика вообще играет ключевую роль в 2018 году, кстати, как и в 2017, причем в совершенно разных сферах. Мы помним, что китайские ученые впервые в восемнадцатом году клонировали приматов при помощи генномодифицированных иммунных клеток, ученые вылечили женщину с последней стадии рака груди с помощью ее собственных клеток.
А на основе открытых генетических данных еще одна персона года, Барбара Гривен, смогла идентифицировать серийного убийцу. Искали его с 70-х годов, он терроризировал Калифорнию в семидесятых и восемидесятых и совершил столько злодейств, что для него приготовили отдельный котел, в не где. Барбара прогнала образец ДНК через базу "Джи Эй Ди Матч" и нашла кого-то похожего на четвероюродного брата ночного "stalker". А дальше к делу подключилась ВБР, а сам процесс поставили на поток, и сейчас в разработке несколько десятков подобных случаев с насилием, но с несколькими другого характера связано и следующее достижение.
Куда же в 2018 без скандалов "о'хара" в науке? В июне вышел отчет о сексуальном harassment и женщин в академической науке, медицине и инженерии, в котором говорится, что более 50 процентов женщин подвергались harassment, в том числе сексистской враждебности, вербальной и невербальной форме. В результате многие институты приняли правила против негодников. Тема настолько горячая, что некоторых даже поувольняли из университетов. Ждем своего Харви Вайнштейна также от науки.
Ну а главным событием года журнал Science назвал изучение развития организма клетка за клеткой, ставящее человечество в тупик еще со времен Гиппократа. Клетки зародыша беспрестанно делятся, приобретая специализацию и квалификацию. В итоге из 2, а то и 1 половой клетки получается целый организм, а иногда и венец природы. Гены, включаясь в нужное время в нужном месте, управляют процессом, а некоторые гены, как прорабы, управляют другими генами.
Чтобы понять, как это происходит, используют РНК-секвенирование, способ, позволяющий подсчитать молекулы РНК и увидеть, как собираются белки по инструкциям, выписываемым им ДНК. Это как услышать Девятую симфонию и разложить ее на ноты для каждого инструмента. Но результативность методов упирается в минимальный размер образца, поэтому данные собираются с группы клеток, и конечно же, они усредненные, как средние зарплаты. Но у эмбрионов этих клеток всего раз-два и обчелся, поэтому к ним применяют РНК-секвенирование отдельных клеток и комбинации технологий, дающие возможность буквально разложить организм на составляющие клеточки, определить экспрессию генетического материала и активные гены и отследить развитие червячка, рыбки или лягушки с потрясающей точностью.
Это признано прорывом года. Начинается не только отдельно клеточная революция, в 2018 году началась революция генетически отредактированных детей. Мы закончили с итогами по версии Science, и сейчас мы говорим об еще одной персоне года по версии "не" — Джанку. Неоднозначная персона, темная лошадка, пересекающая или тических границы бизнесмен. До сих пор неясно, кто мошенник или гений.
Хи Ляо получил признание за работу по секвенированию генома и даже открыл компанию на рынке клинического секвенирования "Дар Economist", куда привлек сотни миллионов долларов инвестиций. Он не стал первооткрывателем геном-редактирования, эксперименты с эмбрионами проводились и до него и гораздо более успешно. Но он стал первым, кто довел дело до конца и помог появиться на свет первым генетически отредактированным детям. Он исчез так же внезапно, как и появился со своей скандальной работой.
Точно можно сказать одно: кто бы ни был Хит Дзинку, он вывел генетику из закрытой песочницы для посвященных в большой мир. И 2019 год человечество встречает с новыми вопросами об этической стороне генной инженерии, о возможностях и пути развития человека, о необходимости вмешиваться в естественный процесс эволюции. Киношные и книжные сюжеты о сверхчеловеке наконец перестали быть делом далекого будущего.
Кстати, самую лучшую новость прошлого выпуска вы выбрали новость про акустическую левитацию, и теперь вы знаете, как Санта-Клаус управляется со своими оленями. В преддверии нового года канал QWERTY хочет пожелать вам, чтобы всегда в вашей жизни было место подобному чуду легкости в ваших свершениях, совершать открытия каждый день, пусть даже и не научные. И оставайтесь с нами! 2019 год обещает быть интересным. Ну а лучшим подарком для нас станет подписка на наш канал, колокольчик и комментарий. С Новым годом, QWERTY! [музыка] И для тех, кто интересовался, это, конечно же, не хромакей, а действительно часть моей библиотеки.