Мы стоим на пороге революции стволовых клеток. Понимание и использование этих уникальных клеток может привести к прорывам в области продления жизни и лечебным методам, которые позволят лечить любые хронические заболевания и регенерировать любые органы. В этой статье мы обсудим, что такое стволовые клетки, будущее терапии на основе стволовых клеток и последние успешные истории их применения.
Каспийские тигры, одни из самых крупных кошачьих, которые когда-либо существовали, трехметровые и стокилограммовые, встретили свою мрачную судьбу в середине 20 века. До середины 1960-х годов, когда их стали считать вымершими, они встречались на месте современной Турции и по всей Центральной Азии, включая Иран и Ирак, до северо-западного Китая. Причины их гибели довольно многочисленны: отравление и пленение щедро оплачивал бывший СССР до 1930-х годов; ирригационные проекты эпохи СССР уничтожили тугайные леса (прибрежные и речные экосистемы деревьев, кустарников и болот), а заросли тростника, в которых жил тигры, исчезли. Вместе с исчезновением прибрежной среды обитания исчезли и тигры.
От микробов до сумчатых, жизнь переполняет Землю. Но даже если вы избавите планету от всех ее обитателей, Земля все еще будет «живой». Ее расплавленное ядро трудится, вырабатывая магнитное поле, укрывающее планету. Извергающиеся вулканы выплевывают газы и укрывают земли новой свежей лавой. Поверхность Земли представляет собой головоломку из твердых плит размером с континенты, которые толкаются, двигаются и сталкиваются друг с другом — мощные процессы, которые создают горы и меняют ландшафты.
Каждый год мы видим появление множества технологических улучшений, разработок, прорывов, которые делают — чего уж душой кривить — нашу жизнь лучше. И каждый год люди продолжают пытаться прогнозировать, как эти разработки изменят наше будущее. Но прогнозировать будущее очень сложно, почти невозможно. Хотя людям из прошлого удавалось угадывать некоторые вещи — к примеру, самоуправляемые автомобили и развитые коммуникации — некоторые из сделанных ими прогнозов так и не сбылись.
Ученые обнаружили выключатель, который активирует у мышей хищные инстинкты. Когда некоторые части мозга грызунов стимулируются при помощи света, мыши демонстрируют широкий набор охотничьих навыков. Хищное поведение, все это «хватать» и «кусать», которое нам хорошо известно и изучено, оставляет за собой загадку: непонятно, какие схемы мозга в него вовлечены.
Когда вирус заражает живую клетку, он угоняет и перепрограммирует клетку, превращая ее в фабрику по производству вируса. Ученые из Калифорнийского университета впервые обнаружили, насколько серьезным может быть это перепрограммирование: клетки бактерий эффективно превращаются в животные или растительные клетки. Возможно, именно так появились первые клетки сложных организмов.
Франциско Мохика был не первым, кто увидел CRISPR, но, вероятно, первым ему удивился. Он помнит тот день в 1992 году, когда впервые взглянул на микробную иммунную систему, которая могла запустить биотехнологическую революцию. Он рассматривал данные последовательности генома солелюбивого микроба Haloferax mediterranei и заметил 14 необычных последовательностей ДНК, каждая длиной 30 оснований. Они повторялись через каждые 35 оснований или около того. Вскоре он нашел еще больше таких. Мохика был очарован и повторил свой фокус в исследовании в Университете Аликанте в Испании.
Почему так сложно объяснить, что мы чувствуем, когда нам больно? Очевидно, это важный показатель самочувствия. Врачам приходится разрабатывать новые способы объяснения и лечения агонии. Далее — рассказ Джона Уолша с Mosaic от первого лица, который очень серьезно подошел к исследованию этого вопроса. Однажды ночью моя жена села в постели и сказала: «Только что у меня ужасно болело здесь». Она показала на живот и скривила лицо. «Такое чувство, будто что-то не так». Лениво отметив, что на часах было 2 утра, я спросил, на что похожа эта боль. «Будто что-то кусает меня без остановки», сказала она.
Научно-исследовательское подразделение Пентагона DARPA — та самая движущая сила, что стояла за Интернетом и GPS — три года назад переформировала себя, чтобы создать новый офис, посвященный разгадке производственных секретов биологии. Новый офис биологических технологий (BTO) поставил перед собой задачу «использовать силу биологических систем» и разработки новых оборонных технологий, конечно. За прошедший год, получив бюджет почти в 300 миллионов долларов, он исследовал проблемы улучшения памяти, симбиоза машин и людей и ускорения обнаружения заболеваний и отклика на них.
По мнению Джека Шульца, растения — «это просто очень медленные животные». И виной тому вовсе не непонимание фундаментальной биологии. Шульц является профессором в отделе наук о растениях в Университете Миссури в Колумбии. Он провел сорок лет, исследуя взаимодействия между растениями и насекомыми. Он знает свое дело. Вместо этого он обращает внимание на общие представления о наших братьях лиственных, которых, по его мнению, мы считаем чуть ли не мебелью. Растения борются за территорию, ищут пищу, ускользают от хищников и ловят добычу в ловушки. Они живы, как любое животное, и — как животные — они демонстрируют особенное поведение.
Некоторые секретные лабораторные проекты должны сделать наш мир лучше. Другие стремятся выпустить новые высокотехнологичные продукты на рынок. Третьи же ну совсем непонятные на первый взгляд. Перед вами десять секретных лабораторий, которые покажут вам, что может порой происходить за закрытыми дверями охраняемых объектов.
Японские ученые считают, что установили личность «потерянного элемента» в ядре Земли. Они искали этот элемент многие десятилетия, полагая, что он составляет значительную часть центра нашей планеты после железа и никеля. Теперь, воссоздав условия высоких температур и давлений глубоко в недрах планеты, при помощи экспериментов ученые установили: наиболее вероятным кандидатом является кремний.
Молекулярный биолог Элизабет Блэкберн получила часть Нобелевской премии за свои исследования теломер — структур на концах хромосом, которые играют ключевую роль в клеточном старении. Однако она расстроилась, что важные последствия ее работы для здоровья не вышли за пределы научных кругов. Поэтому вместе с психологом Элиссой Ипел она опубликовала свои выводы в новой книге, направленной на широкую аудиторию — зарядив читателей мотивацией с научной точки зрения не курить, хорошо питаться, достаточно спать, регулярно заниматься и бороться со стрессом.
Целых десять лет астрономы собирали необычные всплески радиоволн высокой энергии из далеких частей космоса. Каждая передача этих «быстрых радиовсплесков» имеет энергию миллионов звезд на какое-то мгновение, прежде чем исчезает за доли секунды. Тем не менее источник этих мощных сигналов вызывает у ученых озабоченность. «Мы не знаем, какого рода объект их создает», признает Кит Баннистер, астроном Содружества по научным и промышленным исследованиям (CSIRO) в Сиднее, Австралия. «Мы понятия не имеем — вы щелкаете пальцами, и они приходят и уходят».
Многим из нас не нужно особенно задумываться, чтобы отличить живые вещи от «неживых». Человек живой, камень — нет. Все просто! Однако ученые и философы не считают, что таким простым разграничением можно ограничиться, простите за каламбур. Они потратили не одну тысячу лет, пытаясь выяснить, что делает нас живыми. Великие умы, от Аристотеля до Карла Сагана, предлагали свои объяснения — и до сих пор не придумали определения, которое удовлетворило бы каждого. В буквальном смысле у нас пока нет «смысла» жизни.
В науке, как и в жизни, обычно приходится ошибаться снова и снова, прежде чем вы найдете правду. Отчасти это проявляется когда вы пытаетесь сделать что-то впервые; никто ведь не рождается экспертом в определенном деле. Нам приходится нарабатывать мощное основание — инструментарий для решения проблем, если можно так выразиться — прежде чем станет возможно сделать что-то новенькое или сложное. И все равно всегда будут границы нашему возможному успеху. Не то чтобы мы были в этом виноваты; это жизнь такая. И это никоим образом не преуменьшает наш успех; это наше величайшее достижение как человеческого существа.
Операционная система компьютера, прослойка программного обеспечения между вами и устройством, существенно изменилась за последние несколько десятилетий. Поначалу пользователю приходилось взаимодействовать с рычагами и переключателями, затем пришли экраны и DOS, Macintosh от Apple и Windows от Microsoft, а потом и Интернет. Все они медленно вползали в наши жизни и меняли то, как мы делаем почти все. Но «ось» будущего будет кардинально отличаться. Следующим шагом будет искусственный интеллект, и гонка уже началась. Потому что есть зачем. Только подумайте о том, насколько прибыльным был контроль над предыдущей эпохой для Microsoft.
За какие-то несколько десятков лет нашей эпохи космологии — когда мы начали использовать технологические примочки, чтобы изучать наш космический дом — мы выяснили, что живем в гигантском дворце-вселенной. И также нашли кое-что странное. Похоже, мы одни дома. Где все? Где инопланетяне?
За последние годы альтернативная энергетика стала предметом пристального интереса и ожесточенных дискуссий. Под угрозой изменения климата и того факта, что средние мировые температуры продолжают расти с каждым годом, стремление найти формы энергии, которые позволят сократить зависимость от ископаемого топлива, угля и других загрязняющих окружающую среду процессов, естественным образом выросло.
Как и в научно-фантастических фильмах, флагманские телефоны этого года будут практически на весь экран. Некоторые из нас начнут носить компьютеры на лицах. И высока вероятность, что искусственный интеллект начнет принимать решения от вашего имени. Да, телепортация все еще неподвластна нашему брату. Но мы все равно будем в восторге от того, что появится на полках в следующие 12 месяцев. В списке ниже мы поговорим с инсайдерами, увидим тенденции, заглянем в хрустальный шар и попробуем определить технологии, которые окажут влияние на наше краткосрочное будущее — к худшему или к лучшему.