|
꙳✧⋆❆ ʕ·͡˔·ོɁ ✧⋆꙳❅
Привет! Это редактор Kit Степан
Ботарев.
Кончается 2023-й — еще один
ужасный год. Представляю, как вы устали
от тревожных, пугающих новостей. В одном
из последних писем в редакцию нам написали:
«Мы ждем от вас ободряющее
и вдохновляющее предновогоднее письмо! Если
вы планировали другое — опомнитесь!»
Сегодняшнее письмо будет именно таким —
оптимистичным и светлым.
Kit много пишет о кризисах
и трагедиях — но какую бы тяжелую
тему ни затрагивали, мы всякий раз стараемся
находить поводы для оптимизма. А этот текст целиком
состоит из таких поводов. Его написал для нас Илья
Кабанов, научный журналист, ведущий ютьюб-шоу
«Редакция.Наука» и автор телеграм-канала «Лайфлонг
муки».
Уже почти десять лет в декабре
он подводит научные итоги года. В этом году
Илья сделал это специально для Kit: выбрал
главные открытия 2023-го, которые дарят надежду и,
возможно, сделают нашу жизнь лучше. Телепортация
энергии, универсальная вакцина от гриппа
и воскрешение умерших видов животных — обо
всем этом сегодняшнее письмо.
■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎■︎
Это последнее письмо
в году — после него наша рассылка уходит
на небольшие каникулы. Мы вернемся к вам
с новым текстом 16 января. Зато
на каникулах мы будем активно обновлять
соцсети. Кстати, подпишитесь на нас в инстаграме
и телеграме. Кроме того,
мы подготовили вам новогодний сюрприз
на каникулы — ищите его 3 января
в своей почте.
Подпишитесь на рассылку Kit,
если вы еще этого не сделали. Мы будем
присылать вам два письма в неделю. Все наши
предыдущие тексты вы найдете в архиве.
А если хотите поделиться этим письмом, просто
перешлите его по почте или используйте эту ссылку.
Мы вступаем в переписку
с читателями. Вы можете написать редакции или
автору конкретного текста. Просто ответьте
на письмо или пишите сюда.
Навигация
В этом письме 16 тысяч
знаков. На его чтение вы потратите
10 минут.
В тексте девять
небольших глав. Каждая из них рассказывает
об одной научной новости или нескольких
на похожую тему: от дешевого способа
превращать морскую воду в пресную
и инструмента для редактирования генов, который
поможет вылечить многие прежде неизлечимые
болезни, — до действительно работающих
таблеток для снижения веса и лекарств,
разработанных искусственным интеллектом.
→ Лекарства будут исправлять наши
сломанные гены
В ноябре Великобритания первой
в мире разрешила
терапию с использованием технологии редактирования
генома CRISPR. А в декабре то же
самое сделали США.
Чтобы понять, почему это начало новой эпохи
в медицине, нужно вспомнить, что же такое
CRISPR.
В 2012 году две исследовательницы,
биохимик из США Дженнифер Даудна и микробиолог
из Франции Эмманюэль Шарпантье, предположили, что
CRISPR-Cas9 — механизм, с помощью
которого бактерии защищаются от вирусов, —
можно использовать для редактирования генома.
По сути, технология CRISPR — это
своего рода «ножницы», которые позволяют исследователям
«вырезать» определенные части ДНК и при
необходимости «вставлять» новые, придавая генам нужные
свойства. В 2020 году за свое открытие ученые
получили
Нобелевскую премию по химии.
Технология в теории (и уже немного
на практике) позволяет лечить генетические
заболевания и болезни, которые возникают
в результате мутаций, например
онкологические. Кроме того, специалисты ждут
прорывов в лечении серповидноклеточных нарушений,
с которыми в мире живут
не меньше восьми миллионов человек, и бета-талассемии, которая встречается
у 80–90 миллионов. Это генетические заболевания,
при которых нарушена структура белка гемоглобина,
отвечающего за перенос кислорода в крови. Оба
заболевания могут вызывать сильные боли
и до недавнего времени почти не поддавались излечению:
единственной надеждой оставалась пересадка костного
мозга с риском отторжения.
Теперь у большего количества пациентов
появилась надежда на здоровую жизнь. Швейцарская
компания CRISPR Therapeutics
и американская Vertex Pharmaceuticals
разработали препарат эксагамглоген аутотемцел (его
торговое название — Casgevy). Принцип действия
довольно прост: специалисты извлекают клетки костного
мозга человека, «выключают» в них дефектный ген
и вводят обратно в организм. Клинические
испытания показали, что препарат эффективен
и безопасен. Почти у всех пациентов, прошедших
через терапию, не было
серьезных осложнений болезни в течение
года.
Новая терапия при этом не панацея —
как минимум из-за сложности и дороговизны
процедуры. По оценке
Vertex, стоимость редактирования генов одного
пациента — больше двух миллионов
долларов.
Почему это важно?
Вероятно, в будущем такая терапия станет
доступна не только богатым —
но и всем, у кого диагностировали,
например, онкологические заболевания, ВИЧ-инфекцию
и даже некоторые виды слепоты. А еще
CRISPR можно использовать при разработке новых
сортов сельскохозяйственных растений и средств
борьбы с вредителями.
→ Мы стали близки к окончательной
победе над гриппом
Каждый год миллиард человек во всем мире
заражаются
гриппом, а от вызванных им болезней
органов дыхания умирают
от 290 до 650 тысяч. Вирус гриппа постоянно
мутирует. Поэтому, чтобы защитить организм, перед каждым
сезоном нужно
прививаться новой версией вакцины.
Долгое время универсальная вакцина против
всех штаммов гриппа оставалась мечтой медицинского
сообщества, но в 2023 году появился повод для
оптимизма. В США началась
первая фаза клинических испытаний универсальной вакцины
против гриппа на основе матричной
РНК — молекулы, которая участвуют
в создании белков.
Вместо того чтобы вводить в организм
ослабленный или обезвреженный вирус, мРНК-вакцина
переносит в тело человека генетические инструкции,
которые заставляют организм самостоятельно производить
часть вируса — и сразу же его
побеждать.
Именно к такому виду вакцин относятся
коронавирусные препараты Pfizer — BioNTech
и Moderna. За открытия, которые
позволили разработать эти вакцины, биохимики из США
Каталин Карико и Дрю Вайсман получили
в 2023 году Нобелевскую премию по физиологии
и медицине. Ученые из Национального института
аллергий и инфекционных заболеваний в США
решили создать подобную вакцину
и от гриппа.
Почему это важно?
Если удастся доказать эффективность этой
экспериментальной вакцины, можно будет больше
не тратить деньги на разработку новых вакцин
от гриппа каждый год, а пациентам
не придется постоянно прививаться.
Ну а если испытания закончатся неудачно,
у ученых есть запасные варианты. Например, весной
американские исследователи сообщили,
что другой препарат — на основе
наночастиц — показал положительные результаты
в ранних клинических испытаниях.
→ Вашим врачом станет искусственный
интеллект
Разработка новых лекарств дорога
и трудозатратна: чтобы препарат дошел
до аптеки, нужно
в среднем 1,1 миллиарда долларов, а сам
процесс занимает
от 5 до 20 лет. При этом только 4 из 100
веществ-кандидатов в итоге выходят на рынок.
Искусственный интеллект может
ускорить и удешевить создание лекарств —
и истории успеха уже есть.
В начале 2023 года препарат
ISM3312 стал первым в мире лекарством
от COVID-19, полностью разработанным
искусственным интеллектом и получившим
одобрение для использования на людях. Осенью началась
первая фаза его клинических испытаний.
Канадская компания Insilico Medicine
приступила к работе над препаратом в начале
пандемии. Состав около 20 веществ-кандидатов, одно
из которых затем и стало лекарством, удалось
сгенерировать всего за несколько дней. Это
впечатляющий прогресс: у человека
на разработку может уйти несколько лет.
Новый препарат должен бороться как
со всеми известными вариантами COVID-19,
так и с другими коронавирусами. Это должно
обеспечить защиту от будущих мутаций
и штаммов, устойчивых к лекарствам.
В доклинических исследованиях на мышах
ISM3312 значительно сократил количество вируса
в организме и снизил воспаление легких.
Insilico Medicine также
с помощью искусственного интеллекта разработала
первое в мире лекарство, которое, как надеются
в компании, поможет в борьбе против
идиопатического легочного фиброза легких. Вероятно,
в 2024 году мы увидим новые примеры
«сгенерированных» препаратов.
Разработкой новых лекарств сфера применения
искусственного интеллекта в медицине
не ограничивается: в 2023 году были
и другие прорывы в этой области. Например,
используя медицинские карты миллионов пациентов
из Дании и США, датско-американские
исследователи обучили
модель искусственного интеллекта, которая может точно
предсказывать возникновение рака поджелудочной
железы.
А ученые из Университета Южной
Калифорнии разработали
модель, которая анализирует МРТ-снимки мозга
и на ранних этапах замечает признаки старения,
связанные с ухудшением когнитивных функций
и развитием болезни Альцгеймера. Искусственный
интеллект сравнивает «биологический» возраст мозга
(то есть его состояние) с фактическим
возрастом человека: чем больше разница, тем хуже
когнитивные показатели пациента и риск развития
болезни Альцгеймера.
Кроме того, модель заметила, что определенные
участки мозга у мужчин и женщин стареют
с разной скоростью. В частности, у мужчин
быстрее стареет моторная кора головного мозга, которая
отвечает за движение.
Почему это важно?
В мире становится все больше пожилых людей,
а число людей с деменцией, по прогнозам
ученых, к 2050 году увеличится до 153
миллионов. В будущем благодаря ИИ ученые
и врачи, вероятно, смогут разрабатывать
индивидуальные подходы к лечению болезни
Альцгеймера, что облегчит жизнь миллионам.
Да и в целом искусственный интеллект
может сделать медицину более персонализированной,
быстрой и эффективной.
→ Теперь люди могут дешево превращать морскую
воду в пресную
На первый взгляд, ничего хорошего
в новостях о климате быть не может:
экстремальные погодные явления, климатические рекорды,
загрязнение воздуха, микропластик и исчезающие виды
не вселяют оптимизм.
⇲ О неутешительных климатических
итогах года читайте наше предыдущее
письмо.
Но в 2023 году были и хорошие
новости. К примеру, инженеры
из Массачусетского технологического института представили
устройство для получения пресной воды, которая стоит
дешевле водопроводной.
В этом устройстве соленая морская вода
циркулирует в своего рода водоворотах, постепенно
испаряясь под действием солнечного света. Полученный
водяной пар затем конденсируется в виде чистой
питьевой воды.
Разработчики уверяют, что их изобретение
позволяет получать больше пресной воды и удаляет
соль эффективнее, чем другие системы. Устройство
размером с небольшой чемодан сможет производить
до шести литров питьевой воды в час
и прослужит без ремонта несколько лет.
Почему это важно?
Сейчас, по оценкам
ЮНЕСКО, у двух миллиардов людей — то есть
четверти населения планеты — периодически нет
доступа к чистой воде. Новая технология может
решить эту проблему.
→ Очистка атмосферы от углерода тоже
стала дешевле
Одна из главных экологических проблем
прямо сейчас — высокая концентрация углерода
в атмосфере, из-за чего нагревается планета.
Углерод попадает туда, когда люди сжигают ископаемое
топливо: уголь, нефть и газ. Ученые давно говорят, что
«захват» лишнего углерода позволит смягчить последствия
климатического кризиса. Но существующие технологии
дорогие и не особо эффективные.
Возможное решение появилось в этом году:
американские инженеры разработали самую дешевую систему
улавливания углерода, которая преобразует
его в метанол по цене 39 долларов
за тонну. Это на четверть дешевле традиционных
технологий для захвата углерода.
Побочный продукт новой технологии может
стимулировать ее внедрение: метанол используют
в качестве топлива, растворителя, компонента
пластмасс, красок и строительных материалов.
Превращая CO2 в метанол, предприятия
смогут не только бороться с изменением
климата, но и зарабатывать.
Почему это важно?
Массовое использование таких технологий
улучшит качество воздуха в городах, а значит,
люди будут меньше страдать от болезней дыхательных
органов. А еще это замедлит климатический
кризис.
→ Люди смогут воскрешать животных
К сожалению, даже самые успешные системы
улавливания углерода не отменят вреда, который
человек уже нанес планете. Но 2023 год показал, что
некоторые изменения можно обратить вспять. Ученые
из Стокгольмского университета восстановили
РНК (это кислота, которая участвует в кодировании
генов) тасманского тигра. Это первый случай, когда
генетики смогли выделить и расшифровать РНК
вымершего вида.
Тасманский тигр, или тилацин, — хищное
сумчатое животное, до XX века жившее
на острове Тасмания рядом с Австралией.
Последняя его особь умерла в зоопарке
в 1936 году. Исследователи смогли извлечь РНК
тилацина из 132-летнего музейного чучела.
В 2022 году компания Colossal
Biosciences объявила,
что планирует воссоздать тасманского тигра.
Исследователи почти расшифровали геном животного,
а восстановленная РНК поможет им понять, как
именно работали его клетки.
Если «воскрешение» тасманского тигра
произойдет, это поможет устранить дисбаланс экосистемы
Тасмании, образовавшийся после истребления тилацина,
считают авторы проекта. Возрожденные животные будут
регулировать популяции травоядных кенгуру
и валлаби.
⇲ Kit уже писал
о попытках воскресить умерших животных
с помощью клонирования.
Почему это важно?
Восстановление РНК вымерших видов может
привести к новым открытиям в области генетики
и эволюции: например, возможно, мы сможем
изучать древние вирусы и их эволюцию —
а это поможет нам лучше понимать, как бороться
с вирусами, из-за которых мы болеем сегодня.
Кроме того, исследования вымерших животных привлекают
внимание к охране существующих.
→ Энергию теперь можно телепортировать —
это приближает переход на квантовый интернет
Польза всех предыдущих научных новостей,
кажется, очевидна: они обещают излечение болезней,
восстановление климата планеты и в целом
исправление ошибок прошлого. С этим же
открытием все сложнее: оно не обещает быстрых
результатов, но от этого не становится
менее важным.
В начале 2023 года физик Кадзуки Икеда
из Университета Стоуни-Брук в Нью-Йорке осуществил
первую в истории телепортацию энергии
с помощью квантового компьютера. Перенос энергии
удалось отследить по приборам: у одной
из частиц не было энергии, а после
телепортации она появилась.
Собственно, в телепортации нет ничего
нового: ученые из Австрии еще в середине
1990-х научились
телепортировать квантовую информацию из одной точки
в другую. Квантовая информация — это данные
о свойствах квантовых частиц. Эти частицы могут
находиться в особом состоянии запутанности — когда информация
о состоянии одной мгновенно передается другой, даже
если они находятся очень далеко друг от друга.
То есть они как будто связаны. Представьте, что
у вас дома хранится одна книга,
а у вашего друга в другом городе —
другая. Квантовая телепортация, по сути, позволяет
мгновенно скопировать страницу из одной книги
в другую, не отправляя
ее почтой.
Эта технология лежит в основе квантового
интернета — технологии связи, которую пока только разрабатывают. Она использует
квантовые свойства частиц, чтобы передавать данные
с гораздо большей безопасностью, скоростью
и эффективностью — по сравнению
с классическим интернетом.
Но оказывается, квантовая телепортация
может передавать не только информацию. Еще 15 лет
назад японский физик Масахиро Хотта предположил,
что телепортировать можно и энергию тех самых
квантовых частиц. То есть частица в одном
месте эту энергию получает — и сразу же
ее получает и связанная с ней частица
в другом месте. Так и «передается», или скорее
телепортируется, энергия.
С помощью квантового компьютера
IBM физик Кадзуки Икеда смог телепортировать
энергию на крошечное расстояние внутри собственно
этого компьютера.
Почему это важно?
Чтобы квантовый компьютер работал,
он должен находиться в идеальном состоянии:
малейшие изменения температуры, а еще вибрации
и электромагнитные волны нарушают его работу,
превращая дорогущий прибор в бесполезную
железку.
Канадско-американская группа ученых,
поставившая эксперимент, похожий на опыты Кадзуки
Икеды, считает, что
телепортация энергии поможет стабилизировать квантовые
компьютеры. А это сделает передачу данных быстрее
и безопаснее. Кроме того, повысится
производительность компьютеров. В перспективе все
это позволит с помощью компьютеров решать
глобальные проблемы: от быстрой разработки новых
лекарств до борьбы с изменением
климата.
→ Теперь есть по-настоящему работающие
лекарства для снижения веса
К 2030 году около миллиарда человек, вероятно,
будут жить с ожирением. Лишний вес может
привести к диабету и сердечно-сосудистым
заболеваниям. Но, возможно, и эта проблема скоро
уйдет в прошлое благодаря препаратам для снижения
веса «Оземпик» и Wegovy. Точнее,
именно на борьбу с лишним весом направлен
только Wegovy, а «Оземпик» применяют при
диабете 2-го типа. Но среди его сопутствующих
эффектов — снижение веса.
Секрет обоих препаратов —
в веществе под названием «семаглутид». Оно снижает
аппетит, продлевая ощущение сытости. Ученые
разрабатывали эти лекарства несколько десятилетий.
Первым на рынок поступил «Оземпик» в 2017
году, а в 2021-м одобрили
и Wegovy.
По итогам 2023 года мировые продажи
Wegovy достигли 4,2
миллиарда долларов, а «Оземпика» — 13,3
миллиарда. Благодаря продаже этих лекарств датская
фармацевтическая компания Novo Nordisk стала
в 2023 году самой дорогой в Европе.
А американская газета Financial Times даже
назвала президента компании — разработчика этих
лекарств человеком года.
Почему это важно?
Помимо борьбы с ожирением, семаглутид
на 20% уменьшает
риск инфаркта миокарда и инсульта. Но многие
ученые надеются,
что «Оземпик» и Wegovy помогут лечить
и другие расстройства: от алкогольной
зависимости до болезней почек и печени.
Правда, нельзя забывать о возможных побочных
эффектах: в частности, врачи предупреждают, что некоторые пациенты,
принимающие «Оземпик», настолько теряют аппетит, что
больше не получают всех необходимых для жизни
веществ. К тому же его долгосрочные побочные
эффекты вовсе не изучены.
Поэтому не стоит пить лекарство без рецепта
врача.
→ Чтобы быть здоровым, нужно проходить чуть
больше четырех тысяч шагов
И наконец, хорошая новость для всех:
чтобы снизить риск смерти (в первую очередь
от сердечно-сосудистых заболеваний), достаточно
проходить всего лишь больше 4 тысяч, а не 10
тысяч шагов, как мы привыкли
думать. Если проходить на тысячу шагов в день
больше этого скромного показателя, риск снизится
на 15%. Да и в целом: чем больше
вы ходите, тем полезнее. К такому выводу пришла
международная группа исследователей, изучившая данные
о здоровье почти 227 тысяч человек.
Почему это важно?
От недостаточной физической активности
каждый год умирает
больше трех миллионов человек. Очевидно, чтобы
не попасть в эту статистику, нужно всего
ничего: проходить больше четырех тысяч шагов каждый
день. Звучит как отличное новогоднее обещание! |
