Механизм старения, безопасные пестициды и архив Солнечной системы: 5 главных открытий 2024 года

Самые главные прорывы в мировой науке

Ярослав КОРОБАТОВ

Фото: Shutterstock.

1. Люди стареют в два этапа - 44 и 60 лет

Оказалось, старение - это процесс неравномерный. Одышка, морщины, мешки под глазами и прочее богатство, о котором пел незабвенный Вахтанг Кикабидзе, в основном приобретаются гражданами в два этапа. Об этом свидетельствует исследование ученых Стэнфордского университета, которые изучили 135 тысяч различных молекул и микробов у людей в возрасте от 25 до 75 лет. Первое прощание с молодостью у нашего тела происходит примерно в 44 года, когда ресурсы биохимических веществ организма серьезно снижаются. В результате мы уже не так успешно противостоим сердечно-сосудистым заболеваниям, а наша система пищеварения уже с трудом усваивает алкоголь, жиры и кофеин.

Второе цунами возрастных изменений накрывает нас примерно в возрасте 60 лет. В первую очередь страдают молекулы, которые отвечают за иммунитет, углеводный обмен и функции почек. Ранее ученые полагали, что старение это последовательный и постепенный процесс. Это исследование полностью меняет наше представление о механизме увядания человека. Возможно новое знание поможет найти способ остановить старение.

2. Ученые составили карту мозга плодовой мушки

Почему это так важно? Потому что ДНК человека и дрозофилы совпадает на 60 процентов, а еще на 75 процентов у нас общие гены, которые вызывают наследственные заболевания. И наш мозг устроен очень похоже. Мушки также могут испытывать опьянение или страдать от бессонницы после дозы кофеина. По сути картографирование мозга насекомого это огромный шаг вперед в изучении человеческого мозга. Мы можем понять, как из нейронных связей формируется поведение. Как работает память? Как возникает мысль?

Ученые проделали невероятно кропотливую работу! Только представьте: они разрезали мозг мушки размером с маковое зернышко на 7050 слоев и сделали 21 миллион снимков срезов с помощью электронной микроскопии. Затем на основе этих данных с использованием искусственного интеллекта была реконструирована самая полная карта мозга живого организма. Она описывала около 50 миллионов связей между примерно 140 000 отдельными нейронами.

Следующий этап - картографирование мозга мышки-норушки, там нейронов примерно в 1000 раз больше, чем у мухи.

3. На астероиде нашли “ребро Адама”

Материал, из которого природа сотворила Солнечную систему, попал в руки ученых в конце прошлого года. Его доставила на Землю миссия OSIRIS-REx: в 2020 году космический аппарат приземлился на поверхности астероида Бенну и забрал образцы грунта - бесценные 121,6 граммов первозданного вещества. Астероиды это ровесники эпохи сотворения нашего мира: возраст Бенну и Солнца - 4,5 миллиарда лет. На поверхности астероида все осталось в том же состоянии, как и было в момент образования Солнечной системы. Прочитав эти геологические “архивы” (пока проанализирован 1 процент образцов) ученые поняли, что пора переписывать учебники.

Фото: NASA

Оказалось, что Солнце сформировалось из материала, который остался после гибели множества звезд. Некоторые из них были совсем крошечными, а другие настолько массивными, что смогли устроить вспышку сверхновой. Следовательно, Солнечная система образовалась не в пустом пространстве, а на обломках других миров, которые были уничтожены серией термоядерных взрывов. Сам Бенну оказался частью другого более крупного тела, его диаметр составлял по меньшей мере 10 километров - это примерно в 5 раз больше Плутона, который до 2006 года считался девятой планетой Солнечной системы. В образцах глины с астероида содержится ряд молекул, в том числе аминокислоты, которые являются строительными кирпичиками живых клеток. Это еще один сильный аргумент в пользу теории панспермии, которая гласит, что жизнь может самостоятельно зарождаться и распространяться в космосе.

4. Безопасные пестициды на основе РНК

Без пестицидов сельское хозяйство не смогло бы прокормить человечество. Однако эти ядохимикаты, защищающие растения, одновременно являются одной из главных фобий современного потребителя. Кроме того, уничтожая вредителей, пестициды одновременно губят и полезных насекомых. В частности эксперты считают, что именно из-за пестицидов и гербицидов сейчас происходит катастрофическое сокращение численности пчел и других опылителей сельскохозяйственных культур.

Но, кажется, ученые нашли выход из положения. В этом году впервые протестирован пестицид на основе РНК - он нацелен на ген-мишень, который есть только у конкретного вида вредителей, и не затрагивает полезных насекомых. Первый препарат на основе технологии РНК разработан против колорадского жука. Знаменитый вредитель картошки ежегодно по всему миру наносит ущерб фермерам на полмиллиарда долларов. Кроме того, жук выработал иммунитет к традиционным химикатам. Если эксперимент пройдет удачно, то безопасные пестициды начнут применяться и для защиты других культур. А любители экологически чистых продуктов избавятся от своих страхов.

5. В России придумали лекарство от болезни Бехтерева.

Болезнь Бехтерева — это хроническое системное заболевание суставов. При этом диагнозе иммунная система атакует собственную хрящевую ткань, поскольку воспринимает ее, как инородную. В итоге хрящевая ткань замещается костной. В этом году Минздрав России зарегистрировал первое в мире лекарство от этой болезни. Препарат уничтожает патологические Т-лимфоциты, атакующие собственные клетки организма, при этом активность иммунной системы в целом не снижалась.

Одним из первых на себе новое лекарство испытал один из его разработчиков ректор Медицинского университета имени Пирогова академик Сергей Лукьянов. Он сам болеет болезнью Бехтерева и двое из трех его детей тоже находятся в зоне риска. Недуг считался неизлечимым и при тяжелом течении приводил к окостенению позвоночника и неподвижности. Теперь у пациентов появилась надежда.

СЛУШАЙТЕ ТАКЖЕ

Могут ли грибы захватить человечество (подробнее)