Ранее неизвестный нейромедиатор превзошел дофамин в облегчении симптомов болезни Паркинсона

Исследовательская группа из Калифорнийского университета в Ирвайне (University of California, Irvine) обнаружила, что распространенный в тканях разных организмов метаболит, известная с середины прошлого века офтальмовая кислота, в мозге служит нейромедиатором, то есть веществом, передающим электрохимические импульсы между нейронами. В статье, которую опубликовал журнал Brain, представлены результаты исследования, указывающие на связывание офтальмовой кислоты с рецепторами, чувствительными к кальцию, что приводит к их активации в мозге. Это связывание обратило вспять двигательные нарушения у мышей-моделей болезни Паркинсона более чем на 20 часов.
Наблюдаемые при болезни Паркинсона симптомы, в частности, тремор и нарушение двигательной активности, вызваны снижением уровня дофамина в мозге по мере того, как отмирают нейроны, производящие этот нейромедиатор. L-допа, препарат первой линии терапии, восполняет дефицит дофамина и имеет продолжительность действия от двух до трех часов. Хотя первоначальный эффект L-допы положителен, со временем его действие ослабевает, а длительное применение приводит к дискинезии - непроизвольным, беспорядочным движениям мышц лица, рук, ног и туловища пациента.

«Наши результаты, возможно, открывают новую дверь в нейронауке, бросая вызов более чем 60-летним представлениям об исключительной роли дофамина в контроле двигательных функций», сказала руководитель исследования Амаль Алачкар (Amal Alachkar) с факультета фармацевтики и фармацевтических наук (School of Pharmacy & Pharmaceutical Sciences) университета.
«Примечательно, что офтальмовая кислота не только обеспечивает движение, но и намного превосходит L-допу в поддержании положительных эффектов. Выявление пути «офтальмовая кислота-кальций-чувствительный рецептор», ранее не распознанной системы, открывает многообещающие перспективы для исследований двигательных расстройств и терапевтических вмешательств, особенно для пациентов с болезнью Паркинсона», добавила она.
Путь Алачкар к этому открытию начался более двух десятилетий назад, когда она с коллегами наблюдала активно двигающихся мышей с болезнью Паркинсона в отсутствие дофамина. Проведя комплексные метаболические исследования сотен молекул мозга, чтобы определить, какие из них связаны с двигательной активностью в отсутствие дофамина, а затем тщательный поведенческий, биохимический и фармакологический анализ, авторы заключили, что альтернативный нейромедиатор – это офтальмовая кислота.

https://academic.oup.com/brain/article-abstract/147/10/3379/7636309?redirectedFrom=fulltext&login=false

NASA запустило зонд Europa Clipper для поиска признаков обитаемости на одном из спутников Юпитера

6000-килограммовый космический аппарат отправится в шестилетнее путешествие к Юпитеру, чтобы выяснить, есть ли на его ледяной луне Европе условия для поддержания жизни. Europa Clipper - самый большой космический аппарат, когда-либо созданный NASA для межпланетной миссии, он был запущен с борта ракеты сверхтяжелого класса Falcon Heavy компании SpaceX. Европа – самый маленький из так называемых галилеевых спутников, которые являются четырьмя крупнейшими спутниками Юпитера. Она немного меньше нашей собственной Луны и представляет особый интерес для ученых. Предыдущие наблюдения показали, что на Европе есть огромный подповерхностный океан, и миссия Europa Clipper предназначена для изучения возможности существования в нем жизни. С развернутыми солнечными батареями космический зонд имеет длину более 30 метров и весит 3 241 килограмм без топлива, которое добавит еще 2 750 килограммов.
До встречи с Юпитером в апреле 2030 года он должен преодолеть 2,9 миллиарда километров. Пролет Марса в феврале следующего года придаст аппарату гравитационный импульс, а затем он вернется к Земле в декабре 2026 года для дополнительного ускорения.
Достигнув Юпитера, Clipper выйдет на эллиптическую орбиту и на протяжении четырех лет облетит Европу на близком расстоянии 49 раз. Для защиты электроники аппарата от радиации NASA предусмотрело 150-килограммовый щит из титана и алюминия.

Каждый облет будет поднимать Europa Clipper на высоту около 25 километров над поверхностью спутника, чтобы он обследовал новый участок. Космический аппарат несет девять научных приборов, которые будут делать снимки поверхности с высоким разрешением, измерять магнитные поля Европы, собирать данные в инфракрасном и ультрафиолетовом спектрах и создавать радиолокационную карту. Как поясняют ученые, работающие над проектом, Clipper должен выяснить, есть ли на Европе среда, в которой могла бы существовать жизнь, но не искать саму жизнь. Но тем не менее, если жизнь на Европе существует, есть небольшая вероятность, что ее можно будет обнаружить с помощью имеющегося на зонде анализатора поверхностной пыли, который предназначен для сбора органического вещества, распыляемого в космос крошечными метеоритами, ударяющимися о поверхность спутника. Наблюдения, проведенные с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (James Webb Space Telescope), недавно показали, что на поверхности Европы присутствует углекислый газ, что может указывать на пригодные для жизни условия под ее ледяной оболочкой. Миссия Europa Clipper поможет ученым лучше понять природу этой оболочки и океана, который она покрывает.

https://www.nytimes.com/2024/10/14/science/nasa-europa-clipper-jupiter.html

Новая «Медицина в контексте»:

https://youtu.be/taWY4wPSPtc?si=QFfTBhZ3g0Dn53Tg

Археологи откопали древнейшую на территории Армении христианскую церковь

Развалины ранней христианской церкви найдены на месте древнего города Артаксата, который известен также как Арташат. Этот крупный город древней Армении, основанный во время правления царя Арташеса I в 176 году до н.э., был столицей Армянского царства на протяжении почти шести столетий. Он расположен в провинции Арарат современной Армении, на левом берегу реки Аракс недалеко от современного города Арташат и в непосредственной близости от средневекового монастыря Хор-Вирап. Артаксату, прежде чем окончательно забросить, разрушали и перестраивали несколько раз с I по V века н. э., а последний удар нанес древнеримский полководец Помпей Великий, заставивший армянского царя уступить несколько завоеванных им территорий. Но, «согласно легенде, именно в Артаксате в 301 году н. э. Григорий Просветитель обратил армянского царя Трдата III в христианство, сделав Армению первым христианским государством в мире», отмечает профессор Ахим Лихтенбергер (Achim Lichtenberger) из Мюнстерского университета (University of Münster), сотрудничающий с армянскими археологами. «Здание IV века является старейшей археологически задокументированной церковью в стране и сенсационным свидетельством раннего христианства в Армении», добавляет он. Группа армянских и германских археологов начала работать над проектом «Артаксата» шесть лет назад. Проект посвящен углубленному исследованию архитектуры древнего города, а церковь считается первой значительной находкой группы на данный момент.

Обнаруженная сейчас христианская церковь представляет собой восьмиугольное здание с крестообразными пристройками. Оно имело 30 м в диаметре, простой известковый пол, кое-где вымощенный терракотовой плиткой. В декоре церкви также использовался мрамор, импортированный из Средиземноморья. В пристройках профессор Лихтенбергер и его коллеги из Национальной академии наук Армении (National Academy of Sciences of Armenia) и Мюнстерского университета обнаружили остатки деревянных платформ, которые были датированы радиоуглеродным методом серединой IV века н. э. «Восьмиугольные церкви были неизвестны здесь до сих пор, но мы хорошо знакомы с ними по региону Восточного Средиземноморья, где они впервые появились в IV веке н. э.», говорит Мкртич Зардарян (Mkrtich H. Zardaryan), археолог из Национальной академии наук Армении. «Типологически находка соответствует раннехристианским мемориальным сооружениям…Мы планируем продолжить раскопки и надеемся сделать новые открытия, чтобы, помимо прочего, получить ответ на вопрос о том, кому была посвящена церковь», сказал доктор Зардарян.

https://www.heritagedaily.com/2024/10/earliest-church-of-the-first-christian-nation-discovered-in-armenia/153677

30 октября, в День памяти жертв политических репрессий, вспомним генетиков, которые были арестованы по ложным обвинениям и расстреляны либо умерли в заключении или в связи с преследованиями.

Николай Иванович Вавилов (1887-1943) – академик АН СССР, создал учение о мировых центрах происхождения культурных растений, учение об иммунитете растений, открыл закон гомологических рядов в наследственной изменчивости, создал крупнейшую в мире коллекцию семян культурных растений, основатель Института генетики АН СССР. Арестован в 1940 г., приговорен к расстрелу, в 1943 г. умер от истощения в тюрьме.

Николай Константинович Кольцов (1872-1940) — чл.-корр. АН СССР, один из создателей отечественной школы экспериментальной биологии, первооткрыватель внутриклеточного цитоскелета, автор гипотезы о матричном синтезе хромосом и их эпигенетических изменениях, гипотезы о химическом и радиационном мутагенезе, создатель Института экспериментальной биологии. Был арестован в 1920 г., впоследствии амнистирован. В 30-е годы подвергался травле. В 1939г. отстранен от руководства институтом. Умер от сердечного приступа.

Сергей Сергеевич Четвериков (1880-1959) – генетик-эволюционист, сделавший первые шаги в направлении синтеза менделевской генетики и эволюционного учения, его представления легли в основу синтетической теории эволюции. В 1929 г. был арестован и сослан. После сессии ВАСХНИЛ 1948 г. его работы были подвергнуты запрету.

Григорий Андреевич Левитский (1878 -1942) – чл.-корр. АН СССР, цитолог, морфолог растений, генетики, ввел термип «кариотип» в современном его понимании. Соратник Н.И.Вавилова. Был арестован в 1933 г., в 1937 г. и в третий раз — в 1941 г. по «вавиловскому делу». Умер в тюрьме.

Георгий Дмитриевич Карпеченко (1899-1941) — известен работами в области отдаленной гибридизации, показал возможность преодоления стерильности межвидовых гибридов. В 1941 г. арестован и расстрелян.

Георгий Адамович Надсон (1867-1939) – академик АН СССР, генетик, микробиолог, доказал возможность искусственного получения мутаций под действием ионизирующего излучения. Арестован в 1937 г., расстрелян.

Израиль Иосифович Агол (1891-1937) – академик АН УССР, исследовал генетические изменения под влиянием рентгеновского излучения, занимался философскими вопросами естествознания. Арестован в 1936 г., расстрелян.

Соломон Григорьевич Левит (1894-1938) — основоположник советской медицинской генетики, создатель Медико-генетического института. С 1936 г. стал подвергаться травле, снят с поста директора института, в 1938 г. арестован, расстрелян.

Георгий Кардлович Мейстер (1873 -1937) – академик и вице-президент ВАСХНИЛ, специалист в области селекции зерновых и зернобобовых культур. Арестован в 1937 г., расстрелян.

Константин Андреевич Фляксбергер (1880-1942) — специалист по генетике и селекции пшеницы. Арестован в 1941 г., умер от истощения в тюрьме.

Леонид Ипатьевич Говоров (1884-1941) — генетик растений и селекционер. Арестован в 1941 г., расстрелян.

Николай Константинович Беляев (1899 -1937) — генетик и селекционер. Арестован в 1937 г., расстрелян.

Василий Николаевич Слепков (1902-1937) – генетик, ученик А.С. Серебровского, исследовал искусственный мутагенез. Арестован в 1937 г., расстрелян.

Владимир Петрович Чехов (1896-1937) – систематик и генетик растений, изучал влияние рентгеновских лучей на мутагенез. Арестован в 1937 г., расстрелян.

Лев Вячеславович Ферри (1904-1944) – генетик, ученик А.С. Серебровского. Арестован в 1932 г., в результате преследований покончил с собой.

Г.Г. Фризен (1905- 1942) — расстрелян.

Первые результаты образцов с обратной стороны Луны ставят новые вопросы об истории Луны

Китайская автоматическая межпланетная станция «Чанъэ-6» (Chang'e-6), первая миссия по возвращению грунта с обратной стороны Луны, прежде чем вернуться на Землю в июне этого года, собрала с помощью роботизированного зонда 1,9 килограмма лунного грунта. Возраст доставленной лунной вулканической породы, определенный как 2,8 миллиарда лет, позволяет предположить, что в то время место посадки беспилотной миссии было вулканически активным. Результаты исследования материала с обратной стороны Луны опубликованы в журналах Science и Nature. По оценкам авторов, извержение представляло собой относительно недавний эпизод вулканической активности на Луне, о котором прежде не подозревали. Образцы, взятые с ближней стороны Луны программой NASA Apollo («Аполлон») и российскими миссиями «Луна», на эту активность не указывали. Возраст базальтовой породы с обратной стороны на удивление молод по сравнению с ранее изученными образцами с ближней стороны Луны, которым было более 3 млрд лет, сказал Клайв Нил (Clive Neal), профессор Университета Нотр-Дам (University of Notre Dame) и один из авторов статьи в Science. Однако более поздние образцы с ближней стороны, собранные китайской лунной миссией «Чанъэ-5» в 2020 году, оказались моложе, их возраст 2 млрд лет. Исследование также показало, что образцы не несли признаков радиоактивных элементов, обнаруженных во многих образцах эпохи миссии «Аполлон». «Относительно молодой возраст базальтов, полученных «Чанъэ-6», а также то, что в их составе практически нет радиоактивных элементов, удивляет», сказал Нил. Это «подталкивает к вопросу о том, как и почему образовались эти магмы», добавляет он.

Миссии NASA Apollo высадились в шести местах относительно близко к экватору Луны в период с 1969 по 1972 год, в то время как космический аппарат «Чанъэ-5» сел в северо-западном углу Луны. Лунный зонд «Чанъэ-6» приземлился в пределах обширного бассейна Южный полюс-Эйткен, ударного кратера, образовавшегося около 4 млрд лет назад. Таким образом теперь образцы, полученные «Чанъэ-6», могут помочь ученым изучить различия в вулканической истории между ближней и дальней стороной Луны, которые ранее были обнаружены с помощью дистанционного зондирования, сказал Цю-ли Ли (Qiu-li Li), соавтор статьи в Nature из Китайской академии наук (Chinese Academy of Sciences). Более ранние исследования, основанные на дистанционном зондировании, показали, что обратная сторона Луны имеет другую топографию, более толстую кору, другое распределение базальта, а также разные концентрации тория, радиоактивного элемента, обнаруженного в горных породах. По словам Ли, «асимметрия между ближней и дальней стороной Луны остается неразрешенной загадкой».
https://www.nature.com/articles/d41586-024-03778-4?utm_source=Live+Audience&utm_campaign=99027ed692-nature-briefing-daily-20241119&utm_medium=email&utm_term=0_b27a691814-99027ed692-51204640

Новый выпуск «Медицины в контексте»:

https://youtu.be/OISNHp7Djdo?si=qewe8u34opShmxuQ

Геномные данные показали, что пандемия COVID началась на рынке в Ухане

На недавней конференции под названием «Подготовка к следующей пандемии: эволюция, патогенез и вирусология коронавирусов», прошедшей в японском городе Авадзи, был представлен повторный анализ данных, полученных в первые дни пандемии. Это исследование подтвердило, что продаваемые на рынке в Ухане, Китай, животные были заражены вирусом. Хотя как именно попала к ним инфекция, пока установить не удалось. Многие из первых выявленных случаев COVID-19 были связаны с оптовым рынком морепродуктов Хуанань в Ухане. Некоторые исследования привели к выводу, что вирус на рынок принесли люди, где передали его другим, в то время как другие исследования предположили, что рынок был местом первых событий распространения, в ходе которых животные с вирусом впервые заразили людей. «Если вы можете показать, что на рынке есть инфицированные животные, то история завершена», говорит Эдвард Холмс (Edward Holmes), вирусолог из Сиднейского университета (University of Sydney) в Австралии, имея в виду конкретно животных, инфицированных предшественником SARS-CoV-2. Новый анализ предполагает, что инфицированные животные были на рынке в то же время, когда там появились первые случаи COVID-19.

Большинство исследователей сходятся во мнении, что SARS-CoV-2 возник у животных. Однако, поскольку предшественник вируса у животного обнаружен не был, некоторые продолжают утверждать, что вирус мог быть выпущен - случайно либо преднамеренно - из Уханьского института вирусологии. Изучая повторно последовательности ДНК и РНК, выделенных из мазков, которые были взяты вскоре после закрытия рынка Хуанань 1 января 2020 года, канадский вирусолог Анжела Расмуссен (Angela Rasmussen) из Университета Саскачевана (University of Saskatchewan) сосредоточилась на поиске потенциальных промежуточных животных. Геномные данные восприимчивых к SARS-CoV-2 американской норки (Neogale vison), горностая (Mustela erminea), масковых пальмовых циветт (Paguma larvata), енотовидных собак (Nyctereutes procyonoides), рыжих лисиц (Vulpes vulpes) и свиных барсуков (Arctonyx collaris) показали, что, когда какое-нибудь из этих животных заражается вирусом, его клетки создают копии генов, которые производят белки, необходимые для борьбы с инфекцией. Та же закономерность обнаружилась в профилях РНК людей, которые были на рынке, и двух восприимчивых видов животных, которые там были: енотовидных собак и свиных барсуков. Но «это не заменяет обнаружение вируса у инфицированного животного», подчеркивает Стэнли Перлман (Stanley Perlman), вирусолог из Университета Айовы (University of Iowa).

https://www.nature.com/articles/d41586-024-03968-0

И в дополнение - пост акад. А.Р.Хохлова:

Последние пару дней СМИ активно обсуждают новость о том, что якобы «конгресс США доказал лабораторное происхождение коронавируса COVID-19». Это мне показалось странным, особенно с учетом того, что в сентябре была опубликована важнейшая статья в научном журнале Cell, в которой был сделан прямо противоположный вывод. Я писал здесь об этой статье – см.посты от 19 и 20 сентября.

Поиск первоисточника привел меня к следующему документу:

https://www.congress.gov/118/meeting/house/117748/documents/HRPT-118-SSCPReport.pdf

Прежде всего, стоит обратить внимание, что это не доклад конгресса, а доклад специального подкомитета по проблеме пандемии коронавируса комитета по надзору и отчетности конгресса США. Доклад содержит 520 страниц, которые я, разумеется, подробно прочитать не смог, но по диагонали просмотрел.

Текст этого доклада имеет смысл сопоставить с текстом статьи в журнале The Lancet:

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)00901-2

Хорошее популярное изложение результатов этой статьи на русском языке см. здесь:

https://pcr.news/novosti/kollaboratsiya-virusologov-proanalizirovala-geneticheskie-dannye-iz-obraztsov-s-rynka-khuanan-v-ukha/

Сопоставление этих двух текстов позволяет легко понять, какой из них содержит реальные научные доказательства, а где основное содержание составляет политизированная болтовня. Я, конечно, не специалист в данной области, поэтому прежде чем написать этот пост я посоветовался с коллегами-специалистами. Все они характеризуют доклад подкомитета конгресса США с использованием выражений, которые я вряд ли здесь могу привести.

Мораль (универсальная для всех стран) такова. Не надо бы политикам высказывать мнения по чисто научным вопросам, в которых они не компетентны.

Предположительно новый вид архаичного человека, Человек большеголовый, обнаружен на территории Китая

Новоявленный Homo juluensis, близкий родственник денисовцев и неандертальцев, которые жили рядом с Homo sapiens в Восточной Азии более 100 000 лет назад, жил там же на 200 000 лет раньше. Его мозг был намного больше, чем у любого другого гоминина того времени, включая наш собственный вид. Авторы открытия, палеоантрополог Сюцзе Ву (Xiujie Wu) из Института палеонтологии и палеоантропологии позвоночных Китайской академии наук (Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology at the Chinese Academy of Sciences) и антрополог Кристофер Бэ (Christopher Bae) из Гавайского университета (University of Hawai’i), назвали эту новую группу Juluren, что означает «люди с большой головой». В прошлом некоторые исследователи приписывали окаменелости Juluren денисовцам, которые сосуществовали с восточноазиатскими неандертальцами и при этом спаривались с современными людьми в том же регионе. Но, внимательно изучив окаменелости «большеголовых», найденные в Китае, Ву и Бэ обнаружили мозаичность их черт, указывающую на смешение их предков с различными группами гомининов, живших в одних и тех же регионах Азии в промежутке между 300 000 и 50 000 лет назад. «В совокупности эти окаменелости представляют собой новую форму гоминина с большим мозгом», писали Ву и Бэ в журнале PaleoAnthropology в начале этого года. «Хотя мы начали этот проект несколько лет назад, мы не ожидали, что сможем предложить новый предковый вид гомининов, а затем распределить окаменелости гомининов из Азии по различным группам», говорит Бэ.

По сравнению с окаменелостями гомининов в Африке и Европе, человеческие останки в Восточной Азии плохо дифференцированы и описаны. Ву и Бэ предполагают, что в Восточной Азии в позднечетвертичный период присутствовали по крайней мере четыре вида гомининов - Homo floresiensis, Homo luzonensis, Homo longi и недавно установленный Homo juluensis. Homo juluensis жил примерно 300 000 лет назад в Восточной Азии, охотился на диких лошадей небольшими группами, изготавливал каменные орудия и, возможно, обрабатывал шкуры животных для выживания, а около 50 000 лет назад исчез. «Восточноазиатская летопись побуждает нас признать, насколько сложна человеческая эволюция в целом, и действительно заставляет нас пересматривать и переосмысливать наши интерпретации различных эволюционных моделей, чтобы лучше соответствовать растущей ископаемой летописи», пишут авторы статьи о людях Juluren, опубликованной в журнале Nature Communications.

https://www.nature.com/articles/s41467-024-53918-7

На Венере никогда не могло быть жизни, подобной земной
Новое исследование разрушило устоявшееся представление о том, что Венера, наш ближайший сосед, прежде чем превратиться в нынешнюю выжженную планету с облаками из серной кислоты, была похожа на Землю. Земля и Венера почти одинаковы по размеру и в космосе находятся относительно близко друг к другу. Но Венеру называют «злым близнецом» Земли. Окутанная облаками кислоты с температурами в 500 °C, она совсем не похожа на нашу пока пригодную для жизни планету. Однако многие считали, что на ней когда-то могли быть жидкие океаны и, возможно, даже жизнь. Авторы исследования, опубликованного в Nature Astronomy, считают, что атмосфера Венеры слишком сухая для того, чтобы на планете когда-либо было достаточно воды для образования океанов. Эволюция Венеры описывается двумя теориями, основанными на климатических моделях. Первая предполагает, что Венера когда-то была достаточно прохладной, чтобы иметь водные океаны, но быстрый парниковый эффект превратил ее в нынешний ад. Вторая предполагает, что текущая температура была на Венере с момента ее образования, и что жидкой воды здесь никогда не было. Новое исследование, проведенное под руководством Терезы Константину (Tereza Constantinou) из Кембриджского университета в Великобритании (University of Cambridge, UK), основано не на климатических моделях, а на изучении атмосферы Венеры.

Чтобы поддерживать стабильную атмосферу на Венере, ее вулканам необходимо выбрасывать газы, которые распадаются и удаляются из атмосферы. Так происходит на Земле, потому что наши вулканы выбрасывают огромное количество водяного пара. Но вода в вулканических извержениях на Венере составляет всего шесть процентов. По словам авторов, эти сухие извержения предполагают, что внутренняя часть Венеры также обезвожена. Хотя исследование убедительно свидетельствует о том, что на Венере никогда не было жизни, похожей на земную, Тереза Константину не исключила возможность существования и других формы жизни. «Любая потенциальная жизнь в атмосфере Венеры зародилась и развивалась в совершенно иных условиях, возможно, приспособившись к выживанию в облаках серной кислоты», сказала она ScienceAlert. Астрономы ищут планеты на определенном расстоянии от родительской звезды, в так называемой «обитаемой зоне», области, где температура поверхности допускает наличие жидкой воды. В свете новых данных Венера видится за пределами обитаемой зоны, а расстояние планеты от ее звезды представляется не столь надежным показателем.

https://www.nature.com/articles/s41550-024-02414-5

Рейтинг главных научных прорывов года по версии журнала Science возглавил новый препарат для профилактики ВИЧ

Несмотря на десятилетия прогресса в исследованиях и лечении, ВИЧ по-прежнему заражает ежегодно более 1 миллиона человек. В этом году миру был явлен препарат, одна инъекция которого защищает людей на протяжении шести месяцев. Крупное исследование с участием африканских девочек-подростков и молодых женщин показало, что эти инъекции снизили уровень заражения ВИЧ до нуля, то есть со 100%-й эффективностью. Эти результаты подтвердились спустя три месяца, когда в аналогичном исследовании, проведенном на четырех континентах с участием людей разного пола, имеющих половые контакты с мужчинами, была установлена эффективность 99,9%. Многие исследователи ВИЧ/СПИДа надеются, что препарат ленакапавир значительно снизит уровень инфицирования в мире при использовании его в качестве доконтактной профилактики ВИЧ (Pre-exposure prophylaxis, PrEP). Ленакапавир в качестве PrEP стал для Science прорывом года благодаря фундаментальному научному открытию: ученые установили точную структуру и функции капсидного белка ВИЧ, на который нацелен препарат. У многих других вирусов есть свои собственные капсидные белки, которые образуют защитный конус вокруг генетического материала вируса, поэтому триумф ленакапавира открывает перспективу успешной борьбы с другими вирусными заболеваниями с помощью подобных ингибиторов капсида.

Вслед за ленакапавиром достижением года Science называет успешные испытания терапии аутоиммунных заболеваний CAR-T-лимфоцитами, до того применяемыми только при раке крови. На третьем месте в рейтинге результаты наблюдений Космического телескопа Джеймс Уэбб (JWST), которые позволяют по-новому оценить гипотезы о звездообразовании в ранней Вселенной. На современный аграрный рынок в уходящем году вышли безопасные для окружающей среды пестициды на основе РНК, а в клетках морских водорослей были открыты «нитропласты», уникальные для эукариот, организмов со сложной клеткой, азотфиксирующие органеллы. Физики в 2024 году подтвердили существование третьего типа магнитных материалов, альтермагнетиков. Биологи обнаружили, что многоклеточность возникла раньше, чем они предполагали, 1,6 миллиарда лет назад, а геологи показали, что облик континентов формируют волны, возникающие в мантии Земли. Палеогенетики научились устанавливать дальние родственные связи между людьми, разделенными тысячами километров тысячи лет назад. К научным прорывам года отнесено и впечатляющее техническое достижение: точный захват из воздуха для возвращения на стартовую площадку первой ступени сверхтяжелой ракеты-носителя Starship роботизированными клешнями.


https://www.science.org/content/article/breakthrough-2024

Древнейший в мире предок млекопитающих обнаружен на Майорке

Международная исследовательская группа, работающая под эгидой Каталонского палеонтологического института имени Микеля Крусафонта (Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont) и Балеарского музея естествознания (Museu Balear de Ciències Naturals) описала ископаемое животное, жившее между 270 и 280 миллионами лет назад на территории современного острова Майорка. Ценность этого открытия не только в большом количестве обнаруженных ископаемых останков, но и в том, что они принадлежат старейшему горгонопсиду, представителю рода саблезубых хищников, эволюционная линия которых спустя 50 миллионов лет привела к первым млекопитающим. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications. Горгонопсиды, вымершая группа синапсид, которая жила в пермский период, между 270 и 250 миллионами лет назад, были, как и современные млекопитающие, теплокровными животными, но, в отличие от большинства из них, откладывали яйца. Они были плотоядными, а также первыми животными, у которых развились характерные саблевидные зубы. Предполагается, что горгонопсиды, как правило, были суперхищниками экосистем, в которых они жили, а внешне эти животные были похожи на собак, но без ушей и шерсти. Останки, найденные на Майорке, принадлежат животному небольшого или среднего размера, с туловищем длиной примерно в один метр.

Обнаружение горгонопсида на Балеарских островах удивительно: известные останки животных этого рода находили в высоких широтах - в России или Южной Африке. Поразил исследователей и возраст находки. «Скорее всего, это старейший горгонопсид на планете. Тот, которого мы нашли на Майорке, имеет возраст не менее 270 миллионов лет, а другие палеонтологические летописи этой группы по всему миру немного моложе», отмечает ведущий автор публикации Хосеп Фортуни (Josep Fortuny) из Каталонского института. Среди раскопанных ископаемых останков выделяется почти целая нога, что позволило исследователям изучить, как передвигалось животное. В отличие от рептилий, у которых более предковая локомоция с расставленными ногами, у горгонопсид ноги располагались вертикальнее, и, следовательно, они двигались способом, который был промежуточным между рептилиями и млекопитающими. Эта система более эффективна для ходьбы и особенно для бега. При жизни найденного горгонопсида Майорка не была островом, а входила в состав суперконтинента Пангея и располагалась на экваториальной широте. Климат был муссонным, с чередованием влажных и очень сухих сезонов. Место, где были найдены окаменелости, представляло собой пойму с временными прудами, куда горгонопсы и прочая фауна приходили на водопой.

https://gizmodo.com/this-saber-toothed-predator-is-the-oldest-mammal-ancestor-ever-found-2000539735

А это вниманию счастливых обладателей Youtube: https://youtu.be/RS7Y6mgjfC4?si=GwkvHrlWIrqum4bk

Генетически модифицированная свиная почка пересажена третьему человеку

Медицинский центр Лангон при Нью-Йоркском университете (NYU Langone Health) сообщил о третьей трансплантации почки генетически модифицированной свиньи живому пациенту. Спустя месяц после экспериментальной процедуры ксенотрансплантации, то есть межвидовой пересадки органа, реципиент, 53-х летняя Тована Луни (Towana Looney) из Алабамы чувствует себя хорошо и перестала нуждаться в диализе. Это знаменует еще один шаг навстречу ксенотрансплантации как возможности решения проблемы дефицита донорских органов. Луни находилась в листе ожидания на почку с 2017 года. В конце 1990-х она пожертвовала почку своей матери, а спустя годы ее оставшаяся почка перестала функционировать из-за тяжелой гипертонии. Высокий уровень антител в ее крови делал поиск подходящего донора органа крайне маловероятным. В начале декабря Луни выписали из больницы, продолжив постоянное наблюдение. По прогнозам врачей, она сможет вернуться домой в Алабаму через три месяца. «Я полна энергии, у меня появился аппетит, которого у меня не было за восемь лет ни разу. Я как будто чувствую, как кровь качается по моим венам. Я могу положить руку на эту почку и почувствовать, как она гудит, она такая сильная», сказала Луни во время пресс-конференции в Нью-Йорке.

Случай Луни – третья экспериментальная пересадка почки с использованием органа от генетически модифицированной свиньи. В апреле та же команда под руководством доктора Роберта Монтгомери (Robert Montgomery) из Медицинского центра Лангон подсадила свиную почку 54-летней Лизе Пизано, страдающей как почечной, так и сердечной недостаточностью и прошедшей за несколько дней до ксенотрансплантации процедуру имплантации механического сердечного насоса. Спустя шесть недель хирурги были вынуждены удалить пересаженный орган, поврежденный из-за недостаточного притока крови, а в июле Пизано умерла. В случае Пизано донором было животное с инактивированным геном альфа-1,3-галактозы, что должно было предотвратить отторжение чужеродного органа иммунной системой человека. Донором почки Луни была свинья с 10 модифицированными генами, среди которых не только те, что активируют иммунную систему человека, но и ген рецептора гормона роста свиньи. Третья ксенотрансплантация почки была проведена в марте в Массачусетской больнице общего профиля (Massachusetts General Hospital), донором органа была свинья с 69-ю генетическими изменениями, включая вырезание латентной вирусной ДНК для устранения риска случайного попадания вирусов свиней в людей. 62-летний Ричард Слайман (Richard Slayman) скончался через два месяца из-за «неожиданного сердечного приступа», который, по словам его врачей, не был связан с трансплантацией.

https://www.statnews.com/2024/12/17/gene-edited-pig-kidney-transplanted-into-third-person-nyu-langone/

В последние дни 2024 года пришли тревожные известия из Института геологии и геохронологии докембрия (ИГГД) РАН, который располагается в историческом здании на Стрелке Васильевского острова в Санкт-Петербурге. До недавнего времени это здание делили три академических института: помимо ИГДД там находились еще Институт химии силикатов (ИХС) РАН и часть лабораторий Института высокомолекулярных соединений (ИВС) РАН. Однако два года назад было принято решение о передаче ИХС и ИВС в Курчатовский институт, что автоматически привело к тому, что и все здание оказалось на балансе Курчатника.

И вот теперь НИЦ Курчатовский институт требует от ИГДД РАН либо неподъемную плату за аренду, либо освободить помещения до 9 января:

https://www.ntv.ru/novosti/2868772/

Отмечу, что из трех названных выше институтов только ИГГД РАН является институтом первой категории. Этот небольшой институт (там работают всего около семидесяти научных сотрудников) был организован в 1967 году, и в нем сосредоточены уникальные научные компетенции по очень важному и актуальному направлению современного естествознания. Поясню, что такое докембрий.

Так называют период истории Земли от момента ее образования (примерно 4.5 млрд. лет назад) до Кембрийского периода (539 млн. лет назад). В докембрии жизнь на Земле существовала лишь в простейших формах (в основном, это одноклеточные микроорганизмы), а в начале Кембрийской эпохи произошел «взрыв» биоразнообразия, в мировом океане появились сложные многоклеточные организмы, у многих из которых имелся экзо- или эндоскелет.

Тут уместно подчеркнуть, что жизнь на Земле (пусть и в простейших формах) появилась именно в эпоху докембрия. Об этой эпохе увлеченно рассказывает директор ИГГД РАН член-корреспондент РАН Антон Борисович Кузнецов:

https://scientificrussia.ru/articles/putesestvie-v-dokembrij-kakim-bylo-detstvo-zemli-v-mire-nauki-no8-9

Приведу здесь один фрагмент этого интервью:

— Ваш Институт геологии и геохронологии докембрия целиком посвящен изучению докембрия. Неужели это настолько специфический период, что для его исследования потребовался отдельный научный подход и отдельный институт?
— Да, так и есть. Все исходит из специфики изучения горных пород этого времени. Их долгое время называли «немыми толщами», потому что в них не было никаких органических остатков, а  большинство пород метаморфизовано — изменено вторичными процессами. И только с появлением новых изотопных и геохимических методов появилась возможность изучать эти породы. Наш институт был создан в Ленинграде через пять лет после тяжелейшей войны, блокады. Его основатель, А.А. Полканов, даже в блокаду вел переписку с академиком В.И. Вернадским о необходимости радиохимических исследований для целей геологии. В итоге именно здесь была впервые открыта лаборатория радиохимии и произошло уникальное историческое событие: синтез геологии и радиохимии. Это дало синергетический эффект изучению древних немых толщ. Тогда был создан технический задел и сложилась научная школа, что позволило нам занять лидерские позиции в изучении докембрия. ИГГД РАН — колыбель геохронологии в Советском Союзе. На сегодня из 16 методов изотопного определения возраста горных пород, существующих в мире, четыре было разработано у нас. И этим можно гордиться.

Надеюсь, что уникальному академическому институту ИГДД РАН удастся «отбиться» от атаки деятелей, которых интересуют не научные вопросы, а только выгодное расположение здания института в центре Санкт-Петербурга.

Исследование ледяных кернов Гренландии и Антарктиды показало, что причиной климатической аномалии XIX века было извержение вулкана Заварицкого на Курилах

В августе 1831 года в течение нескольких дней над всем Северным полушарием светило тусклое и сине-зеленое Солнце. Долгое время предполагалось, что причиной этого был влияющий на климат шлейф от крупного извержения, но сам вулкан оставался неидентифицированным и представлял одну из загадок современной вулканологии. В свежем выпуске журнала Proceedings of the National Academy of Sciences опубликована статья Уильяма Хатчисона (William Hutchison) из Университета Сент-Эндрюс (University of St. Andrews) и его коллег, в которой представлены данные, ведущие к вулкану Заварицкого на труднодоступном острове Большой Курильской гряды Симушир. «У нас была идея, что самые крупные извержения, меняющие климат, как правило, происходят в низких широтах…Новые данные показывают, что извержения в высоких широтах также могут иметь ощутимые последствия», говорит Хатчинсон. Описание климатической аномалии 1831 года есть в воспоминаниях композитора Феликса Мендельсона, который путешествуя по Альпам в конце лета, пережил «ужасную погоду», включая сильные снегопады, которые «были совершенно неожиданными». Уменьшение количества осадков во время индийского муссона привело к неурожаю и голоду в восточном индийском штате Мадрас в 1832 и 1833 годах, и, как результат, гибели около 150 000 человек. Вдвое больше людей умерли от голода, охватившего северо-восточную Японию с 1832 по 1837 год.

Следствием значительных извержений являются легко датируемые скачки концентрации серы в ледяных кернах, извлеченных в Гренландии и Антарктиде. Аэрозоли, насыщенные серой, блокировали солнечный свет, снижая температуру, согласно историческим записям, на целый 1°C за 2 года. Более толстые отложения серы в кернах Гренландии указали на извержение в средних широтах Северного полушария, в результате которого в стратосферу было выброшено около 13 тераграмм серы, что сопоставимо с извержением филиппинского вулкана Пинатубо в 1991 году, охладившим планету. На курильский вулкан авторам нового исследования указали микроскопические осколки пепла в ледяных кернах. В отличие от пепла многих вулканов пепел от взрыва 1831 года был беден калием, но в этом было его сходство с пеплами вулканов Японии. Хатчисон связался с японскими и российскими коллегами и после продолжительной переписки получил неопубликованный отчет о химии пепла, взятого после извержения нескольких курильских вулканов. Химический профиль одного из них, вулкана Заварицкого на острове Симушир, совпал с данными группы Хатчинсона.

https://www.science.org/content/article/ice-cores-finger-obscure-pacific-volcano-cause-19th-century-climate-disaster?utm_source=sfmc&utm_medium=email&utm_content=alert&utm_campaign=DailyLatestNews&et_rid=328035538&et_cid=5479579

Новую систему группы крови идентифицировали спустя полвека после первых предположений о ее существовании

Когда в 1972 году у беременной женщины взяли кровь на анализ, врачи обнаружили, что в ней по непонятной причине отсутствует антиген эритроцитов AnWj, молекула, присутствующая на поверхности всех других известных в то время красных кровяных клеток. Недавно исследователи из Великобритании и Израиля описали в журнале Blood новую систему групп крови у людей, объяснив тем самым обнаруженное 50 лет назад отсутствие распространенного антигена. «Это огромное достижение и кульминация долгих усилий нашей команды - наконец-то установить эту новую систему групп крови и иметь возможность предложить наилучший уход редким, но важным пациентам», сказала гематолог Национальной службы здравоохранения Великобритании (UK National Health Service) и многолетний исследователь описываемого загадочного явления Луиза Тилли (Louise Tilley). Хотя наиболее известна система групп крови ABO и группа крови по резус-фактору (Rh+ или Rh-), у людей есть много разных систем групп крови, основанных на широком спектре белков и сахаров, находящихся на поверхности клеток крови. Эти молекулы антигенов, помимо прочего, служат идентификационными маркерами для распознавания «своих» и опасных «чужих». Так, если при переливании крови поверхностные маркеры не совпадают, призванная спасти жизнь процедура может вызвать нежелательные реакции или даже оказаться фатальной. Большинство основных групп крови были идентифицированы в начале ХХ века. Многие из обнаруженных с тех пор, например, система крови Er, впервые описанная исследователями в 2022 году, имеют значение для небольшого количества людей. Это же касается и новой группы крови.

«Работа была сложной, потому что генетически обусловленные случаи очень редки», говорит Тилли. Предыдущие исследования показали, что антиген AnWj, отсутствующий в крови пациентки 1972 года, имеют более 99,9% людей. Этот антиген находится на миелине и лимфоцитарном белке, а потому исследователи назвали новую систему группой крови MAL. Если у кого-то присутствует мутировавшая версия обеих копий генов MAL, группа крови будет AnWj-отрицательная, как у беременной пациентки. Тилли и ее коллеги выявили трех пациентов с редкой группой крови, у которых не было этой мутации, что позволяет предположить, что подавление антигена иногда могут вызывать также заболевания крови. Теперь, с установлением генетических маркеров системы MAL, стало возможным тестирование, позволяющее выяснить, является ли отрицательная группа крови MAL наследственной или следствием подавления, что может быть признаком другой скрытой медицинской проблемы.

https://www.sciencealert.com/scientists-identify-new-blood-group-after-50-year-mystery

Распространение человеческого метапневмовируса в Китае вызвало необоснованные опасения по поводу новой пандемии

Таинственный новый вирус, ответственный за всплеск респираторных инфекций в Китае, о чем с тревогой сообщали недавно мировые СМИ, на самом деле не является ни таинственным, ни новым. Это известный человеческий метапневмовирус, или hMPV. Он один из многих вирусов, заражающих клетки, выстилающие наши дыхательные пути, вызывая симптомы простуды. Исследования антител показывают, что почти все люди заражаются этим вирусом к 5 годам. Как и в случае с гриппом, заразиться им в течение жизни можно многократно, поскольку иммунитет ослабевает и появляются новые варианты метапневмовируса. Иногда заражение оборачивается серьезным заболеванием и может оказаться смертельным. Тяжелые случаи обычно поражают людей очень маленьких детей, пожилых людей и людей с ослабленной иммунной системой или астмой. В 2018 году в результате заражения hMPV умерли не менее 11 000 детей в возрасте до 5 лет. Для сравнения, другой вирус простуды, называемый респираторно-синцитиальным вирусом, или RSV, ежегодно убивает 60 000 детей во всем мире.

Инфекционисты не исключают, что метапневмовирус распространяется среди людей на протяжении столетий. Впервые он был обнаружен в 2001 году в Нидерландах в образцах, взятых у детей с респираторными инфекциями. С тех пор его обнаруживали в образцах, хранящихся еще с 1976 года, а антитела к вирусу выявляли в образцах крови, взятых в 1950-е. Близкородственные вирусы, известные как птичьи метапневмовирусы, циркулируют среди птиц, и считается, что человеческий метапневмовирус произошел от одного из них. По оценкам биоинформатиков, это произошло около 200 лет назад, поэтому ситуация с hMPV сильно отличается от ситуации с вирусом, вызвавшим covid-19, который перешел к людям только в конце 2019 года. Хотя hMPV теперь является человеческим вирусом, он может заражать некоторых других животных, включая шимпанзе и горилл. hMPV принадлежит к группе парамиксовирусов, которые состоят из одной нити генетического материала в виде РНК, заключенной в белковую оболочку. К другим парамиксовирусам относятся, например, вирусы кори и Нипах. Геном hMPV составляет около 13 000 «букв» и кодирует всего девять белков. Как и у многих других респираторных вирусов, это относительно небольшой геном. Специальных методов лечения инфекций hMPV или одобренных вакцин против него не существует. Но вакцины, тем не менее, разрабатываются. Так, в 2024 году группа из Оксфордского университета (University of Oxford) начала тестировать вакцину на основе мРНК, предназначенную для защиты детей как от hMPV, так и от RSV.

https://www.newscientist.com/article/2462955-what-is-hmpv-the-virus-spreading-through-china/

Новый инструмент генной инженерии может изменить лечение заболеваний

Исследователи из Школы инженерии и прикладных наук Пенсильванского университета (Penn Engineering) представили принципиально новый инструмент генетического редактирования: технологию минимальной универсальной генетической пертурбации (mvGPT). Описывая ее в журнале Nature Communications, авторы подчеркивают, что с помощью mvGPT можно одновременного редактировать несколько генов и регулировать их экспрессию, что особенно значимо для лечения сложных генетических заболеваний. «Не все генетические заболевания вызваны исключительно ошибками в самой генетической последовательности», заявила в пресс-релизе университета старший автор публикации Шерри Гао (Sherry Gao). «В некоторых случаях заболевания с генетическими компонентами, такие как диабет I типа, обусловлены тем, насколько сильно или слабо экспрессируются определенные гены», пояснила она. Традиционно для редактирования генов и регуляции экспрессии генов требовались отдельные методы, что создавало логистические и технические проблемы при лечении заболеваний с множественными генетическими компонентами. Инновационная технология mvGPT объединяет эти функции в единую платформу. «Мы хотели создать единую платформу, которая могла бы точно и эффективно редактировать ДНК, а также повышать и понижать экспрессию генов», говорит соавтор Гао Тайлер Дэниел (Tyler Daniel).

mvGPT показал беспрецедентную точность в независимом редактировании и регуляции нескольких генов, что ранее было недостижимо. «Каждая задача выполняется независимо. Это как если бы мы взяли машину с неисправной навигационной системой и исправили ошибку в этой системе, одновременно увеличивая громкость стереосистемы и уменьшая уровень кондиционера», добавил Дэниел. В испытаниях на клетках печени человека mvGPT успешно отредактировал мутации, вызывающие болезнь Вильсона (нарушение обмена меди), одновременно повышая активность генов, связанных с лечением диабета 1 типа, и подавляя гены, связанные с транстиретиновым амилоидозом, тяжелым заболеванием, при котором в органах и тканях скапливается вырабатываемый печенью аномально сложенный белок транстиретин. Новая платформа справилась с этими задачами с высокой точностью и эффективностью. Как пишут авторы, mvGPT может быть использован для лечения широкого спектра генетических заболеваний, и в этом его наиболее значимый потенциал, а успех на клетках человека — это только начало. Исследователи планируют расширить свои испытания на животных моделях и изучить применение для заболеваний с генетическими компонентами, включая сердечно-сосудистые заболевания.

https://doi.org/10.1038/s41467-024-55134-9