Олег Швец: Ключевые научные прорывы 2024 года, которые повлияют на будущее мира -- Блоги | OBOZ.UA

Осталось совсем немного до завершения текущего года. Этот год стал периодом двенадцати месяцев, наполненных сложными испытаниями, вызванными войной, начатой Россией более десяти лет назад. Каждый из нас будет вспоминать 2024 год через призму своих собственных успехов, и я надеюсь, что положительных моментов у вас будет больше, чем разочарований.

Далее текст на языке оригинала

Цього року ми стали свідками значного розвитку у галузі створення нових знань. Дослідники активно працювали в різних областях, зокрема в медицині, космічних дослідженнях та генетичних науках. Запрошую вас ознайомитися з найцікавішими та найважливішими досягненнями, які були представлені у виданні Discover.

Препарат Ленакапавір для запобігання ВІЛ-інфекції.

У 2022 році міжнародні організації охорони здоров'я затвердили препарат Ленакапавір для лікування ВІЛ/СНІДу. У 2024 році результати двох клінічних досліджень, проведених під егідою виробника цього препарату, компанії Gilead Sciences, показали в одному з випробувань 96% ефективності профілактики, а в іншому — 100%.

Ленакапавір може застосовуватися для доконтактної профілактики (PrEP) та вводитися підшкірно двічі на рік. Цей препарат є альтернативою таблеткам "Трувада", які необхідно приймати щодня для запобігання інфекції ВІЛ/СНІД. Важливо зазначити, що регулярний прийом таблеток може бути проблематичним, оскільки не всі пацієнти пам'ятають про щоденне вживання, тому ін'єкційний метод є зручнішою та ефективнішою опцією.

Ленакапавір впливає на капсидний білок ВІЛ, який є оболонкою, що оберігає генетичну інформацію вірусу. З часом, в результаті подальших досліджень цього препарату, можуть бути розроблені вакцини, що націлюються на капсидні білки інших вірусів. Журнал Science визнали це відкриття значним досягненням 2024 року.

Тривимірна модель головного мозку фруктової мухи.

У жовтні 2024 року вчені представили фінальну карту, що містить близько 140 000 нейронів у мозку плодової мушки (Drosophila melanogaster). Ця схема, відома як конектом, описує структуру нейронних зв'язків і стане важливим інструментом для дослідників, які прагнуть з'ясувати, яким чином людський мозок здійснює обробку інформації, приймає рішення та зберігає пам'ять.

Процес створення мапи зайняв у міжнародної дослідницької групи 10 років. Разом з підрахунком нейронів команда також вивчала та відобразила мільйони синаптичних зв'язків. Щоб повністю відобразити мозок плодової мушки, дослідницька група спочатку видалила мозок розміром з макове зернятко, покрила його смолою та дала йому затвердіти в блок. Потім науковці зрізали надтонкі шматки блоку (тонші за людське волосся) і сфотографували кожен шматочок за допомогою мікроскопа з надзвичайно високою роздільною здатністю.

Маючи понад мільйон зображень, команда ідентифікувала нейрони та синапси, перш ніж використовувати комп'ютерну програму для створення тривимірної моделі мозку.

Нещодавно виявили нову "Супер-Землю" в області, що має умови для життя.

У січні 2024 року NASA оголосило про відкриття "Супер-Землі" на відстані приблизно 137 світлових років від нас. Планета TOI-715 b може бути населеною.

За інформацією NASA, планета TOI-715 b має приблизно півтора рази більший діаметр, ніж Земля, і перебуває в так званій "консервативній зоні проживання", обертаючись навколо своєї невеликої зірки. Це свідчить про те, що планета розташована на оптимальному відстані, що дозволяє воді на її поверхні залишатися у рідкому стані, запобігаючи її замерзанню чи випаровуванню. Вважається, що рідка вода є ключовою умовою для виникнення життя, подібного до земного, оскільки вона необхідна для різноманітних біохімічних процесів.

Ця зірка ймовірно має на своїй орбіті меншу планету, що нагадує Землю. У такому випадку ця планета, відома як TIC 271971130.02, стане найменшою виявленою екзопланетою, що розташована у зоні, придатній для життя. Обидві ці небесні тіла були виявлені дослідниками завдяки супутнику Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS).

Хронологія репродуктивних процесів неандерталців та сучасних людей.

Люди (Homo Sapiens) та неандертальці мали можливість схрещуватися, оскільки в геномах сучасних людей виявлено ДНК неандертальців. Недавні дослідження допомогли встановити, в який період це відбувалося. Вчені порівняли різні етапи існування неандертальців з історією Homo Sapiens. Проаналізувавши 59 геномів давніх людей, які населяли Євразію між 2000 та 45 000 роками тому, а також 275 геномів сучасних людей, дослідники змогли визначити час, коли ці два види співіснували на євразійському континенті. Це тривало приблизно 7000 років — від 50 500 до 43 500 років тому. Вчені дійшли висновку про середню дату цього явища: близько 47 000 років тому.

Поєднання CRISPR і штучного інтелекту.

Технологія Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR) дає змогу генетикам вирізати та редагувати певні частини ланцюгів ДНК. Це може допомогти в лікуванні людей з генетичними порушеннями. Еммануель Шарпентьє та Дженніфер Дудна отримали у 2020 році Нобелівську премію за створення генетичних ножиць CRISPR/Cas9, що може змінити чимало життів.

Тепер дослідники сподіваються реалізувати великі мовні моделі (LLM), подібні до штучного інтелекту (AI), що лежить в основі ChatGPT. Команда Profluent назвала нову технологію OpenCRISPR-1 і зробила редактор генів з відкритим початковим кодом, щоб інші дослідницькі групи по всьому світу могли отримати до нього доступ. Дослідники підкреслюють, що їх технологія призначена лише для етичного використання, а ШІ допоможе зробити редагування генів точнішим і безпечнішим.

Виявлення зниження когнітивних функцій за допомогою аналізу крові

Сьогодні діагностика хвороби Альцгеймера здійснюється через проведення тестів, які вимагають використання МРТ або ПЕТ-сканування головного мозку, а також аналізу спинномозкової рідини. Ця потреба в спеціалізованих процедурах затягує процес встановлення діагнозу та ускладнює своєчасний пошук медикаментозних засобів для сповільнення розвитку захворювання.

Дослідження, яке було здійснене у 2024 році, виявило, що звичайний аналіз крові здатен точно виявити наявність хвороби Альцгеймера у пацієнтів. Вчені проаналізували зразки крові більш ніж 1200 літніх людей. Для цього вони використали тест PrecivityAD2, який оцінював рівні бета-амілоїду та p-tau217. Зазначений бета-амілоїд накопичується в мозковій тканині внаслідок хвороби Альцгеймера.

Група дослідників провела порівняння між результатами аналізу крові, спинномозкової рідини та даними ПЕТ, встановивши, що точність варіює від 88 до 92 відсотків. Незважаючи на те, що аналіз крові вимагає подальшого вдосконалення, його впровадження може суттєво вплинути на поліпшення якості життя пацієнтів у майбутньому.

Давня шкіра плазунів

Скам'янілі рештки -- це все, що ми маємо для вивчення істот, які жили на Землі до нас. Зазвичай це скам'янілі кістки, зуби та навіть фекалії. Коли дослідники реконструюють доісторичних істот, вони зазвичай мають за орієнтир лише останки скелетів. Оскільки м'які тканини погано зберігаються, їх скам'янілості знаходять вкрай рідко.

У 2024 році науковці зробили дивовижне відкриття: вони виявили, на їхню думку, найстарішу відому скам'янілу шкіру рептилії. Це створіння існувало наприкінці палеозойської ери, приблизно 20 мільйонів років тому, і, ймовірно, вело напівводний спосіб життя. Дослідники зазначають, що еволюційні зміни в структурі луски залишилися майже незмінними за цей тривалий період. Вони також висловлюють припущення, що ця шкіра могла належати рептилії, відомій як Captorhinus aguti, розміром зі звичайну ігуану.

Супутники планет Нептун і Уран

Крижані гіганти, Уран і Нептун мають по декілька власних супутників. До 2024 року астрономи знали лише про те, що Уран має 27 супутників, а Нептун -- 14. Проте, згідно з даними Центру малих планет Міжнародного астрономічного союзу, навколо цих двох планет обертаються ще три нові супутники.

Завдяки сучасним наземним телескопам, зокрема "Магеллану" в Чилі та "Субару" на Гаваях, астрономи виявили два супутники, які обертаються навколо Нептуна, а також один, що рухається навколо Урана. Новий супутник на орбіті Урана має приблизний діаметр 8 кілометрів, що робить його, ймовірно, найменшим серед 28 відомих місяців. Для завершення одного обертання навколо Урана йому потрібно 680 днів.

Супутники навколо Нептуна трохи більші. Один має діаметр приблизно 22,5 кілометри, і йому потрібно 9 років, щоб завершити оберт навколо Нептуна, тоді як інший має діаметр приблизно 13 кілометрів, а обертання по орбіті займає 27 років. Астрономи кажуть, що це найслабші супутники, які коли-небудь були помічені за допомогою наземних телескопів, і для їх ідентифікації використовувався спеціальний процес обробки зображення.

Стародавні наскельні графіки Південної Америки.

Печерне мистецтво наших пращурів відкриває перед нами неповторний погляд на історію. Це дозволяє зрозуміти, які чинники формували їхнє щоденне існування та що відігравало ключову роль у їхній культурі.

У 2024 році вчені повідомили про виявлення кольорових зображень у печері Куева-Уенул 1, розташованій у Патагонії, Аргентина. В цьому місці було зафіксовано близько 900 унікальних наскельних малюнків, які варіюються від геометричних форм до істот, схожих на лам.

Найдавніші зображення були створені близько 8 200 років тому, тоді як інші виникли протягом наступних трьох тисячоліть. Це вказує на те, що більше ніж сотня поколінь могла відвідувати цю печеру для малювання. Вірогідно, ці малюнки мали значне культурне значення, і ця печера, ймовірно, слугувала місцем, куди багато поколінь поверталися, щоб вшанувати свою історію.