Научните пробиви на 2008 според списание Science Николай Атанасов - 19 Декември 2008 За “Пробив на годината” бе признато превръщането на клетки на възрастен човек в “индуцирани стволови клетки”

Създаването на метода за превръщането на клетки от кожата на зрял човек в “изкуствени полифункционални стволови” клетки (induced pluripotent stem (iPS) cells) бе обявено за водещ Научен пробив на 2008 г. сред 10-те най-значими открития в областта на науката, подбрани от редакцията на специализираното списание Science. В нея намират място още нов клас свръхпроводници, откриването и наблюдението на екзопланети, както и откриването на бърз и евтин начин за дешифрирането на генома на различни животни.

“Когато анализаторите и редакторите на Science избират най-голямото постижение на годината, те търсят изследване, което отговаря на на основните въпроси за устройството на Вселената или открива за човечеството пътя за нови открития или полезни изобретения”, коментира съставянето на класацията представителят на журито Робърт Кунц (Robert Coontz), цитиран от агенция “Новости”. Препрограмирането на клетките открива пътя за множество биологични изследвания и дава надежда за пробив в борбата с редица нелечими към момента заболявания.

1. Препрограмирането на клетките

Стволовите клетки, от които е изграден ембриона в ранните етапи на развитието му, могат да се преобразуват в клетки на множество видове тъкани. Благодарение на това, от тях могат да се отглеждат идеално съвместими органи за трансплантация, да се възстановява нервната тъкан на гръбначния мозък при лечение на паралича, както и да се води успешно борба с редица наследствени болести.

Преди за получаването на необходимите стволови клетки бе необходимо ликвидирането на ембриона, което породи неразрешим етичен проблем. В резултат на това множество държави забраниха експериментите с ембрионални стволови клетки, а Ватикана поиска забрана за използването им.

Първият важен пробив бе направен през 2006 г., когато японски учени успяха посредством вирус да внесат в зрели клетки до 4 гена, модифицирайки ги до “индуцирани стволови клетки”, т. е. такива, които притежават качествата и се държат като стволови клетки. Основен недостатък на метода бе използването на генетичен материал от ретровирус, който може да предизвика ракови изменения в клетките.

През тази година учените успяха да опростят и да обезопасят метода, получавайки стволови клетки от тъканите на хора с малкоизучавани заболявания, което спомогна за получаването на повече информация за бъдещата терапия за тяхното лечение. Друга група учени, използвайки същия метод, успя да превърне един вид клетки от задстомашната жлеза на мишките в друг.

2. Планети край други слънца

През отиващата си година, астрономите за пръв път видяха планети край други звезди. По-рано това бе невъзможно, тъй като излъчването на звездите “заглушаваше” слабата светлина на планетите. С помощта на телескопите Keck и Gemini обаче, учените успяха да получат изображенията на цели 3 планети край звездата HR 8799 в съзвездието Пегас, разположено на 130 светлинни години от Земята.

През ноември, друг екип астрономи с помощта на орбиталния телескоп Hubble видя планета дори в прашния пояс на звездата Фомалхаут, разположена на 25 светлинни години от Земята, в южната част на съзвездието Риби. 

3. Разширяване на списъка на раковите мутации

През т. г. учените успяха да разширят значително списъка на генетичните мутации, които предизвикват появата на рякови тумори. Посредством разшифровката на клетъчния геном на различните типове рак, бяха открити гените, чието увреждане предизвиква растежа и разпространението на туморите.

4. Ново семейство свръхпроводници

Физиците успяха да открият ново семейство високотемпературни свръхпроводници – материали, които при определена температура губят електрическо съпротивление и позволяват провеждането на електрически ток без загуби.

По-рано известните високотемпературни проводници бяха създавани на базата на медта и съединенията на кислорода. В началото на годината учените оповестиха създаването на нов тип свръхпроводници на базата на съединения на желязото, с температура на загуба на съпротивление 55 градуса над абсолютната нула. Рекордът за традиционните свръхпроводници бе 138 градуса.

5. Наблюдение на белтъците

Съществуването на бълтъчните молекули е известно повече от 100 години, но едва през 2008 г. биохимиците успяха да ги изучат в действие. В хода на експеримент изследователи наблюдаваха процеса на свързване на белтъците с други молекули, свързан с промените в състоянието на клетките и процеса на обмен на веществата, и установиха неговите основни механизми.

6. Вода за горене

Екип американски учени създаде нов катализатор на базата на фосфора и кобалта, спомагащ за значителното улесняване на водната електролиза. Предходните катализатори бяха изготвяни от скъпи материали, като платината, например. Евтината алтернатива за катализирането на електролизата ще позволи използването на водата като електрически акумулатор, като получения в хода на процеса водород може да бъде използван в горивни елементи, превръщащи го в електричество за задвижването на автомобили.

7. Видеоснимка на ембриона

През т. г. учените успяха да проследят в най-дребни подробности началните стадии на развитието на ембриона. Германски специалисти с помощта на лазерно сканиране проследиха движението на около 16 000 клетки от зародиша на рибката Данио рерио, след което възпроизведоха картината по компютърен път. 

8. “Добрите” и “лошите” мазнини

Съществуването на два типа мастна тъкан – кафява и бяла, е известно от над 400 години. Със затлъстяването са свързани белите мастни клетки. Дълго време се смяташе, че двата типа мазнини се образуват от един и същи тип клетки. Учените опитаха да въздействат на гените на кафевите клетки, за да ги превърнат в бели. Полученият резултат обаче бе неочакват – кафевите мастни клетки се превърнаха в мускулни и обратно. Специалистите смятат, че откритието може да спомогне за създаването на принципно нови методи за борба със затлъстяването.

9. Теоретичното теглене на протона

Физиците отново претеглиха протона, но този път не посредством буквалното определяне масата на частицата, а теоретически изчислявайки масата му на базата на Стандартния модел. Получените резултати съвпаднаха с практиката, потвърждавайки още веднъж правилността на тази теория.

10. Бързо дешифриране на гените

Процесът на дешифриране на гените на живите, както и на изчезнали отдавна организми, стана много по-бърз и евтин след завършването на десетилетния проект за разшифроването на генома на човека. Тази година учените успяха да разшифроват 80% от генома на мамута и бяха получени предварителните резултати от дешифрирането на генетичния код на неандерталеца.

http://www.bgfactor.org/index_.php?cm=4&id=17541