Как создать «пористую» воду? Как засуха помогла испанским археологам? Откуда все-таки берет свое начало коронавирус?Об этих и других новостях науки читайте в обзоре научной литературы от InScience.News.
Nature
Обложка. Многие газы, в том числе кислород и углекислый газ, способны растворяться в жидкостях. Хотя их растворимость невелика, эта важная особенность позволяет животным дышать под водой, а растениям и дышать, и фотосинтезировать. Авторы главной статьи нового номера Nature получили «пористую» воду, позволяющую хранить газы в высоких концентрациях. Секрет такой воды заключается в том, что она содержит твердые нанокристаллы с очень мелкими порами, которые поглощают газы из окружающей жидкости. Разработка будет полезна для энергетики и биомедицины, поскольку вода с высоким содержанием кислорода может использоваться в качестве растворителя для электрокатализа или искусственного заменителя крови.
Редакционная статья. Ни для кого не секрет, что одно из наиболее важных требований к научным результатам — их воспроизводимость. При этом наиболее убедительными считаются данные, проверенные с помощью нескольких независимых методов. Редакторы Nature в новом выпуске журнала обращают внимание на проблему воспроизводимости экспериментов в нейронауках. Часто для изучения того, как изменения в структуре или функциях мозга влияют на поведение, когнитивные способности и психическое здоровье человека, используют методы нейровизуализации. В марте журнал Nature опубликовал статью, авторы которой пришли к заключению, что достоверно установить подобные зависимости можно лишь на основе выборки порядка тысячи человек, что редко соблюдается исследователями.
Другой широко используемый в нейронауках метод прогностического моделирования, который позволяет на основе определенного набора моделей активности мозга предсказывать когнитивные и поведенческие черты личности, также подвергся тщательному анализу на предмет воспроизводимости. Оказалось, что несмотря на то, что прогностические модели не требуют очень больших выборок, им не хватает методологической надежности.
Ответ на такие заявления не заставил себя ждать. По словам некоторых нейробиологов, ряд научных журналов, а также грантодатели стали требовать от исследований увеличения объема выборки, на основании которой делаются какие-либо заключения. Это, в свою очередь, требует большего финансирования, которым не обладают небольшие научные группы.
Кроме того, сомнения в воспроизводимости результатов могут создать неблагоприятный имидж для нейронаук. Однако следует воспринимать статьи с анализом методов, используемых нейробиологами, не как критику, а как дополнительный стимул для роста и совершенствования.
News.
Интенсивная умственная работа приводит к накоплению в мозге глутамата — важной сигнальной молекулы, которая в избыточном количестве может привести к нарушениям работы мозга. Ученые показали, что это, в свою очередь, выражается в чувстве усталости. Так, желание побездельничать после напряженного рабочего дня — это естественная физиологическая реакция организма на умственный труд. Чтобы восстановить метаболизм глутамата и вернуть в норму количество этой молекулы, организму нужно просто отдохнуть.
Масштабное исследование, в рамках которого специалисты проанализировали более 57000 продуктов питания, показало, что здоровая пища в меньшей степени вредит окружающей среде, чем фаст-фуд. Однако есть несколько интересных исключений: например, и орехи, и морепродукты показали относительно значимую экологическую нагрузку. Авторы работы оценивали воздействие на окружающую среду по 100-балльной шкале, причем 100 баллов присваивали наиболее вредным с точки зрения экологии продуктам.
Недавнее исследование показало, что примерно у 25% людей, принимавших противовирусный препарат Паксловид для лечения COVID-19, симптомы заболевания и прежние уровни вирусных частиц в дыхательных путях появлялись вновь через несколько дней после исчезновения. Кроме того, подобный рецидив так же часто наблюдался у пациентов, принимавших исключительно плацебо.
Исследовательские статьи:
Ученые создали пространственную молекулярную карту, которая отображает изменения в клетках сердца после инфаркта миокарда. Разработка поможет понять, как окружение влияет на состояние кардиомиоцитов после перенесенного повреждения.
Полностью восстановленные формы витамина К помогают клеткам бороться с ферроптозом — одной из форм клеточной гибели, при которой под действием ионов железа и перекиси в клетках окисляются липиды. Этот процесс играет ключевую роль в повреждении органов, развитии дегенеративных заболеваний и уязвимости устойчивых к терапии видов рака.
Технология CRISPR/Cas9 помогла установить, что мобильный генетический элемент Lx9 — последовательность ДНК, способная прыгать из одного места генома в другое, — контролирует иммунный ответ на вирусную инфекцию у мышей.
Ученые разработали новый принцип для оценки степени истощения озонового слоя вследствие техногенных выбросов в атмосферу. Предложенная интегрированная метрика истощения озонового слоя (IOD) основывается на таких критериях, как количество выбросов в атмосферу и время существования в ней веществ-загрязнителей.
Science
Обложка. На обложке нового номера Science изображены представители микенской, минойской, хеттской, армянской и урартской культур, смешение генов которых дало начало современным народам Западной Азии и Юго-Восточной Европы. Авторы главной статьи этого выпуска проанализировали геномы 727 человек, живших на данных территориях в разное время — суммарно на протяжении 11 тысяч лет. Исследование показало, что известные ранее древние письменные источники и художественные изображения давали неточную картину происхождения и миграций ранних индоевропейцев. Новые данные позволяют пересмотреть историю народов, которые внесли вклад в формирование современных культур Европы и Азии. Подробнее в нашем материале.
Редакционная статья. Пандемия коронавируса приостановила рост ожидаемой средней продолжительности жизни в ряде развитых стран, в том числе в США. В связи с этим представители Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) считают необходимым переосмыслить отношения между FDA и медицинскими организациями, чтобы научные разработки быстрее и проще внедрялись в медицинскую практику.
Хорошо скоординированная работа ученых и регулирующих органов уже помогла бороться с распространением пандемии COVID-19. Научное сообщество оперативно отреагировало на распространение вируса, предложив множество инструментов борьбы с ним: вакцины, противовирусные препараты, диагностические тест-системы. В свою очередь, FDA проявило гибкость в отношении сжатых сроков исследования, разработки, испытания и одобрения препаратов. Теперь FDA планирует использовать этот опыт в других областях производства биомедицинских продуктов, например, для лечения хронических болезней сердца, легких, почек, а также психических расстройств.
Кроме того, представители FDA акцентируют внимание на необходимости международного сотрудничества, поскольку только работа с научными, общественными и регулирующими организациями по всему миру позволит создать надежные информационные системы для мониторинга различных биологических угроз, таких как бактериальные и вирусные инфекции.
In Brief. Коротко о новостях науки.
Засуха открыла для ученых «испанский Стоунхендж». 7000-летний Каменный комплекс Дольмен Гуадальпераль из сотни вертикально стоящих камней впервые был описан археологами еще в 1920-х годах, однако после строительства плотины на реке Тежу в 1963 он оказался затоплен, что не позволило его детально исследовать. Засухи последних лет на территории Европы привели к тому, что вода периодически отступает с территории Дольмена. Это позволит ученым более подробно исследовать гравюры на камнях этого сооружения.
В США одобрили генную терапию для лечения бета-талассемии. Это заболевание, вызывающее низкий уровень гемоглобина в крови и тяжелую анемию, ранее лечилось регулярными переливаниями крови, которые часто приводили к серьезным побочным эффектам. Новый подход основан на использовании вируса для доставки гена гемоглобина в клетки костного мозга, временно изъятые у пациента, а затем возвращенные обратно в организм. Клинические испытания показали, что 89% пациентов, принимавших такую терапию, больше не нуждались в переливании крови.
Генетическое исследование показало, что большинство современных австралийских кроликов произошли от питомцев всего одного фермера, прибывшего на материк в 1859 году. Кроликов неоднократно завозили в Австралию, но судьбоносное заселение произошло, когда богатому поселенцу Томасу Остину родственники из Англии прислали кроликов. Оказалось, что генетически их современное потомство очень близко к диким предкам, что, возможно, дало именно этой популяции адаптивное преимущество при распространении на территории Австралии.
Экономисты предложили 50-летний план по сохранению лесов, который нацелен, в первую очередь, на экосистемы с наибольшим видовым разнообразием, при этом затраты на сохранение которых будут невелики. Предложенная программа за ближайшее десятилетие защит от вырубки 46 регионов по всему миру.
Ученые «переосмыслили» первое изображение черной дыры, полученное телескопом Event Horizon в 2019 году. Исходное изображение имело вид нечеткого широкого огненного полукруга из фотонов вокруг непосредственно черной дыры. При этом зафиксированные телескопом фотоны имели различное происхождение: одни исходили от края горизонта событий (зоны, при пересечении которой даже свет не может покинуть черную дыру), а другие — от вещества, вращающегося вокруг черной дыры. Новые алгоритмы позволили выделить только те частицы, которые исходили от края горизонта событий, и это помогло астрофизикам подтвердить некоторые теоретические предсказания, касающиеся свойств черных дыр.
Исследовательские статьи:
Спустя два с половиной года споры о происхождении коронавируса не утихают. Новое исследование предоставляет множественные доказательства в пользу того, что источником пандемии следует считать оптовый рынок морепродуктов в Ухане. Именно здесь сконцентрировано большое количество животных, которые могли стать переносчиками вируса, а также зарегистрированы первые случаи заболевания. Кроме того, авторы статьи подчеркивают, что передача коронавируса от животных к человеку произошла как минимум дважды в период с ноября по декабрь 2019 года.
Биологи искусственно соединили две хромосомы мыши в одну, в результате чего получили животных с девятнадцатью парами хромосом вместо двадцати. Подобный метод генной инженерии ранее был успешно опробован на дрожжах, а к млекопитающим применен впервые.
Ученые определили, что движения глаз, характерные для фазы быстрого сна, неслучайны — они соответствуют направлению взгляда в так называемом виртуальном мире быстрого сна. Подробнее в нашем материале.
Более половины связей внутри пищевых сетей между млекопитающими были утеряны за последние 130 тысяч лет. Это объясняется вымиранием видов и значительным сокращением ареалов многих животных и, в свою очередь, создает угрозу целостности существующих на сегодняшний день экосистем. Подробнее в нашем материале.
The Lancet
Обложка. Сегодня ученые в сотрудничестве с медицинскими работниками по всему миру стараются собрать как можно больше информации об оспе обезьян. Масштабные исследования уже дают свои результаты, в частности, специалисты установили взаимосвязь между способом заражения и клиническими проявлениями заболевания. Так, основные пути передачи оспы обезьян — тесный контакт с зараженными поверхностями, кожей и биологическими жидкостями. Поскольку распространение нового вируса вызывает большую обеспокоенность у представителей Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) и у научного сообщества, на обложку нового номера The Lancet вынесена следующая цитата: «Необходимо международное сотрудничество для понимания и устранения факторов глобального распространения оспы обезьян среди людей, а также для обеспечения мер по усилению эпиднадзора, повышения осведомленности медицинских работников, преодоления дискриминации представителей наиболее уязвимых социальных групп и обеспечения равного доступа к лечению и вакцинам».
Редакционная статья. В ноябре 2020 года на территории Эфиопии вспыхнуло вооруженное противостояние между федеральным правительством страны и властями автономного региона Тыграй. Этот конфликт, по мнению генерального директора ВОЗ Тедроса Адханома Гебрейесуса, может привести к гуманитарной катастрофе. Многие достижения Эфиопии, такие как существенное снижение инфекционных, неонатальных заболеваний, а также уровня инвалидности, подорваны вооруженным конфликтом. По оценкам ООН, в настоящее время не менее 25 миллионов местных жителей нуждаются в гуманитарной помощи, при этом 42% из них — дети. В Тыграе 80% медицинских учреждений повреждены, необходимых населению медикаментов не хватает.
Несмотря на всю очевидность проблемы и обеспокоенность генерального директора ВОЗ сложившейся ситуацией, в его адрес поступает серьезная критика. Например, редакторы The Lancet отмечают, что ряд амбициозных целей, которые ставил перед ВОЗ Тедрос Адханом Гебрейесус, остаются не выполненными, а руководство организацией основано на недостаточно эффективных принципах.
Исследовательские статьи:
Во Франции зарегистрирован первый случай передачи вируса оспы обезьян от человека собаке. Ранее переносчиками считались только дикие животные (грызуны и приматы). Новые результаты заставляют задуматься о необходимости изоляции домашних животных от хозяев, инфицированных вирусом оспы обезьян, и о возможности вторичной передачи инфекции от питомца человеку.
Телемедицина — использование компьютерных и телекоммуникационных технологий для медицинских консультаций и лечения пациентов — была опробована в Южной Африке для проведения абортов. Исследование показало, что асинхронные онлайн-консультации и инструкции по медикаментозному прерыванию беременности не уступают по безопасности и эффективности стандартной медицинской помощи.
Вспышки вируса Эбола, гриппа H1N1, SARS-CoV-2 и других инфекционных заболеваний подтверждают необходимость странам всего мира инвестировать в развитие устойчивых систем здравоохранения. При этом медицинские организации должны обращать внимание как на физическое, так и на психическое благополучие населения.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
