Об этических аспектах экспериментов со стволовыми клетками и человеческими эмбрионами, о найденных следах гигантских динозавров, кардиофлешке и других новостях науки в нашем обзоре.
Ученые обсудят будущее генной инженерии
Ведущие исследователи из США, Великобритании и Китая соберутся в декабре на всемирный саммит по генной инженерии, который пройдет в Вашингтоне (США). В центре дискуссии будут такие животрепещущие вопросы научной этики, как эксперименты со стволовыми клетками и человеческими эмбрионами.
Последний раз встреча такого уровня проводилась в 1975 году, когда выяснилось, что ДНК разных биологических видов можно скрещивать между собой. Один эксперимент, проводимый тогда, имел целью пересадить ДНК вируса обезьяны, вызывающего рак, бактерии, которая может передаваться человеку. Тогда ученые встретились в Калифорнии (США), чтобы обсудить очевидную опасность и затем согласовать и обнародовать принципы и гарантии безопасности генетических экспериментов.
Во многих странах сегодня запрещены эксперименты с генетическими модификациями эмбриона человека — любые изменения, в том числе и ошибки эксперимента, будут передаваться каждой клетке взрослого организма, включая яйцеклетки и сперматозоиды. Таким образом, появляется реальная опасность тиражирования генетических пороков в следующих поколениях.
Вместе с тем развитие технологий редактирования генов сулит заманчивые бонусы, например, удаление генов, вызывающих наследственные заболевания или провоцирующие рак. Однако многие ведущие ученые, в числе которых Дженнифер Дудна (Jennifer Doudna), которая изобрела метод редактирования генов, известный как Crispr-Cas9, предлагают наложить мораторий на подобные эксперименты, считая, что накоплено еще недостаточно теоретических знаний, а цена ошибки может быть огромна.
К слову, метод Crispr-Cas9 считается одним из наиболее удачных на сегодняшний день. Он работает с генетическим кодом биологического вида как текстовый редактор с набором букв. Благодаря нему становится возможным создание особо урожайных сортов злаков, устранение генетических заболеваний у животных, проектирование клеток человека, устойчивых к ВИЧ, выведение комаров, которые не могут распространять малярию и многое другое.
В Китае недавно анонсировали применение этого метода для лечения редкого заболевания крови бета-талассемия, приводящего к смерти. А в сентябре этого года британская исследовательница обратилась за разрешением провести эксперимент на человеческих эмбрионах. Согласно действующему законодательству, в Великобритании пожертвованные эмбрионы должны быть изучены в течение не более 14 дней, а затем уничтожены.
В целом вопросов, нуждающихся в обсуждении, накопилось достаточно. Разногласия по важным вопросам наблюдаются и в числе исследователей, участвующих в форуме. Профессора Марси Дарновски (Marcy Darnovsky), директора Центра генетических и общественных исследований (США), беспокоит тот факт, что организаторы мероприятия — из тех стран, где большинство ученых склоняются к продвижению дальнейших экспериментов в этой области, и следовало бы включить побольше ученых из стран, где скепсис преобладает. Она выступила за полный запрет исследований на эмбрионах, которым суждено стать людьми. «Люди говорят “это скользкий путь”, а по мне — все равно, что спрыгнуть с обрыва», — сказала она. По мнению профессора Дарновски, коммерциализация этой области может создать мир, в котором люди, которые могут себе это позволить, будут давать своим детям все самое лучшее, и в конечном итоге это приведет к новому, невиданному неравенству — а его и так в мире предостаточно.
Другой докладчик, Хилле Хакер (Hille Haker), католический богослов из университета Лойола в Чикаго (США) выступила за временный запрет на редактирование генов человека. Однако ее опасения мотивированы не только представлениями о святости человеческой жизни. Подобные исследования, по ее мнению, приводят к интенсивному мониторингу матери и ребенка со стороны ученых, что само по себе является неприемлемым. А с генетическим заболеваниями можно бороться и искусственным оплодотворением, считает она.
Естественно, организаторы не рассчитывают, что встреча решит все насущные вопросы генной инженерии, но они надеются на достижение консенсуса в ключевых аспектах этой деятельности.
Между тем наука узнает о геноме человека все больше и больше. Например, не так давно портал Научная Россия писал о том, что выделено 3230 ключевых генов человека.
scientificrussia.ru
Сотни следов гигантских динозавров обнаружены в Шотландии
Сотни отпечатков лап, которые известный палеонтолог Стивен Брюсатт случайно обнаружил на дне лагуны у побережья острова Скай, свидетельствуют о том, что на территории Шотландии некогда обитали гигантские динозавры, бродившие по мелководью. О находке сообщается в журнале Scottish Journal of Geology, передаёт Lenta.ru.
Следы были оставлены примерно 170 миллионов лет назад (средний юрский период), и сохранились они в известняке и песчанике, обнажаемом лишь при отливе. Это первые следы зауропод (крупных растительноядных динозавров, к которым относятся диплодоки и брахиозавры) на территории Шотландии — причем жили ящеры несколько южнее, а к острову Скай следы попали из-за сдвигов тектонических плит.
«Множество зауропод ходило туда-сюда по лагуне. Это был их дом, они там благоденствовали. Хаотическая мешанина из следов напоминает танцплощадку, дискотеку динозавров», — отметил Брюсатт.
Отпечаток большого когтя на крайнем пальце передней лапы (аналога большого пальца у человека) одного из ящеров говорит о том, что динозавр пока еще неизвестного науке вида находился у самого основания «семейного древа» зауропод. Длина отпечатков указывает на габариты ящеров: до 15 метров в длину и до десяти тонн в весе.
Динозавры оставили свои следы там, где даже при отливе достаточно глубоко. Ученые задаются вопросом, что делали в таких местах зауроподы: вероятно, искали водоросли себе на пропитание, скрывались от хищников или даже охлаждались во время жары.
strf.ru
Роскосмос собирается поставить уникальный эксперимент
– провести беспроводную передачу энергии в космосе. Вместо провода ученые планируют использовать лазерный луч, по которому электричество с борта российского сегмента МКС будет передано на транспортный корабль «Прогресс». Корабль при этом будет удален от МКС примерно на 1,5 километра. К проекту подключены ведущие лаборатории страны, и уже есть фотоэлектрические приемники-преобразователи с эффективностью около 60%.
www.computerra.ru
Стартовала новая попытка пробуриться сквозь кору Земли и добраться до мантии
Даже скважины, которые гордо зовутся сверхглубокими, для толщи Земли не более чем укус комара. Несмотря на все старания, люди ещё ни разу не пробурились даже сквозь кору своей планеты. А ведь она – лишь тонкая оболочка, прикрывающая бездонное море мантии, глубже которой скрывается ядро.
Все наши знания о происходящем там получены косвенными методами – например, с помощью анализа распространения сейсмических волн или древнейших пород, за миллиарды лет поднявшихся оттуда на поверхность. Прямое наблюдение недр планеты остаётся непосильной технологической задачей и большой мечтой геологов. Стартовал проект по бурению океанского дна – до самой мантии и дальше.
Однако мечта может сбыться довольно скоро: уже в нынешнем декабре из порта в Шри-Ланке в море выходит исследовательское судно JOIDES Resolution, которое отправится в юго-западный район Индийского океана и попытается пробиться сквозь верхние 1,5 км коры на дне. И если первый этап работ увенчается успехом, на следующих этапах донная скважина будет углубляться до самой мантии Земли.
Нижние слои коры, где скорость сейсмических волн меняется довольно резко, называются поверхностью Мохоровичича в честь хорватского сейсмолога. Именно она была целью работ на знаменитой Кольской сверхглубокой скважине, которую тогда, увы, так и не удалось достичь, даже пробурившись более чем на 7 км. На этот раз надежды ученых питает удивительная тонкость земной коры в выбранной для бурения области: по имеющимся данным, она тут не толще 2,5 км – на порядок меньше, чем у континентальных плит. Соответственно, и поверхность Мохоровичича лежит на глубине около 5 км ниже дна.
Попытки бурить на море уже предпринимались – и в 1950-х, и в 2010-х, но все они наталкивались на почти непреодолимые препятствия в виде особо твёрдых вулканических пород на дне Тихого и Атлантического океанов. На этот раз организаторы кампании SloMo таких трудностей не ждут: разведка показала, что здесь, в области подводного Западного Индийского хребта, вулканических следов совсем мало.
Ещё больше уверенности у них в успехе первого этапа работ: 1,5-километровой глубины океанские придонные скважины уже достигали. Окончательного вердикта ждать недолго: этот этап должен закончиться уже к 30 января 2016 г. И затем, по результатам, будет принято решение о проведении работ второго этапа, в ходе которого можно будет добраться уже до 3 км вглубь коры, вплоть до Мохоровичича.
naked-science.ru
Здоровье в кармане
Своевременная диагностика и профилактика заболеваний – самый простой способ избежать проблем со здоровьем в будущем. Ранняя постановка диагноза выгодна и государственной системе здравоохранения – ведь лечение любой болезни в самом начале обходится дешевле в 10 раз.
Смертность от сердечно-сосудистых заболеваний, по статистике, самая высокая в мире. Ежегодно от этого диагноза умирают порядка 17,3 миллиона человек, а по данным Всероссийского научного общества кардиологов, более половины смертей в России (53%) вызваны заболеваниями сердца и сосудов. Всего болезнями сердца и сосудов в России страдают более 23 миллионов человек.
При этом по данным ОНФ, который провел общероссийский мониторинг наличия кардиологов в поликлиниках и времени ожидания приема к ним, выяснилось, что почти трети пациентов (32 %) приходится ждать приема у специалиста от одной до пяти недель. Это связано еще и с тем, что врачи данного профиля есть не во всех медицинских учреждениях или принимают пациентов один раз в неделю.
Кроме того, во время обследования пациентов врачи-кардиологи испытывают затруднения в выявлении сердечно-сосудистых заболеваний в стационарах и поликлиниках методом ЭКГ.
«Долгое время системы регистрации ЭКГ развивались как исключительно медицинские. С их помощью удается выявлять самые разнообразные нарушения сердечного ритма. Но есть несколько существенных недостатков, заставляющих искать новые способы получения информации о сердечных аритмиях, – рассказал врач-кардиолог, к.м.н. Николай Тарский. – К примеру, Холтеровские мониторы имеют ограничение по времени регистрации, обычно это сутки. Можно увеличить это время до недели и более, но вряд ли пациенты согласятся столь долго воздерживаться от привычных водных процедур. С другой стороны, нарушения ритма могут отсутствовать как раз в то время, когда продолжается запись ЭКГ монитором и появиться на следующий день после того, как будет снято наблюдение». В результате зачастую полученные такими способами данные ЭКГ искажают реальную картину состояния здоровья пациента, и врач назначает дополнительную диагностику (в лучшем случае), в худшем – назначает неверное лечение.
Чтобы избежать этих и других сложностей при получении и анализе ЭКГ группа компаний «Нордавинд» разработала систему непрерывного мониторинга здоровья сердца. Это так называемый «портативный кардиокомплекс»: миниатюрный прибор в виде USB-флешки ECG Dongle, мобильное приложение и облачный сервис «КардиоОблако», которые позволяют просто и точно получить данные о работе сердечно-сосудистой системы, легко отправить их врачу-кардиологу и быстро получить его мнение о текущем состоянии сердца.
«Нордавинд», резидент особой экономической зоны «Нордавинд-Дубна», в 2015 году стала настоящим открытием на II Форуме наукоградов. Компания заняла первое место в презентационном треке форума «Заявка на победу» и получила грант на 1 миллион рублей от правительства Московской области.
Задача подобных систем – с помощью регулярного мониторинга состояния сердца вовремя выявлять любые отклонения в его работе, собирать максимум данных для постановки диагноза на очном приеме лечащим врачом и проследить результаты назначенного лечения в динамике.
«Началось все с того, что мне лично пришлось столкнуться с решением небольших кардиологических проблем, возникших на фоне чрезмерных занятий спортом, – поделился генеральный директор ЗАО «Нордавинд» Илья Свирин. – В плане отношения к медицине я являюсь очень типовым представителем российского общества — пока что-то не заболит, к врачу не пойду, а все-таки знать о своем здоровье хотелось бы. Вот для таких как я, коих в нашей стране, я думаю, большинство, и возникла идея создать удобный инструмент для мониторинга состояния своего здоровья без отрыва от привычного образа жизни!»
Как утверждают разработчики, прибор может быть полезен для оценки эффективности спортивных и фитнес-тренировок, например, чтобы решить, стоит ли спортсмену увеличивать нагрузку. Каждый спортсмен имеет индивидуальный уровень физической подготовленности и допустимый объем нагрузки. Травмы чаще всего случаются из-за попыток превзойти уже достигнутые результаты за счет увеличения нагрузок и времени тренировки.
Тренерам сложно, не имея диагностического оборудования, оценить изменение функционального состояния спортсмена во время тренировки, и это основная причина неэффективного составления графика и планирования тренировочного процесса.
Создатели «кардио-флешки» уверены, что в недалёком будущем измерение показателей собственной сердечной деятельности будет обыденным делом, и активно внедряют «дружественные к пользователю» технологии. Вес устройства всего 9 грамм, он прост в использовании и доступен по цене. А мобильное приложение, которое является неотъемлемым атрибутом, и облачный сервис дают возможность быстро получить мнение высококвалифицированного врача.
«При разработке аппаратной части устройства, решались следующие задачи оптимизации: минимизировать габаритные размеры; минимизировать цену; получить максимум информации о сердечной активности, – рассказал главный конструктор ECG Dongle, кандидат технических наук Евгений Круглов. – В настоящее время для исследования электрических сигналов сердца применяются два типа приборов: электрокардиографы – для частотного и амплитудного анализа в состоянии покоя и холтеровские мониторы – для частотного анализа проводимого при различной двигательной активности. Различия целевого назначения отражаются в настройках фильтров и схемах наложения электродов. В устройстве ECG Dongle применен нестандартный подход, а именно: применяется схема отведений Эйнтховена, которая позволяет получить 6 отведений (З отведения Эйнтховена и 3 отведения Гольдберга), в сочетании с настройками фильтров, позволяющих снимать ЭКГ с двигающегося пациента».
В самом ближайшем будущем планируется расширить функционал кардиофлешки, «научить» ее распознавать уровень стресса, затем измерять температуру тела и снимать другие параметры для более полного контроля здоровья.
Информация и фото предоставлены Группой компаний «Нордавинд»
strf.ru