Диагностика рака, лечение диабета и пропавшая Луна

На Урале разрабатывают тест-систему для ранней диагностики рака

Чем раньше диагностирован рак, тем лучше прогноз по его лечению — это аксиома онкологической медицины. Поэтому усилия онкологов всего мира направлены на то, чтобы упростить и ускорить диагностику на ранних стадиях. Ученые из Уральского федерального университета в сотрудничестве с испанскими коллегами из Университета Сантьяго-де-Компостела тоже включены в эту работу. Они разработали тест-систему, которая анализирует содержание в крови молекулярных маркеров рака, ее точность выше существующих аналогов, если верить опубликованной на этой неделе статье. Правда, пока ее опробовали только на лабораторных образцах и на подопытных животных.

Сейчас система проходит апробацию для диагностики рака предстательной железы на ранней стадии. Суть ее работы состоит в том, что она измеряет концентрацию в крови липидов, витаминов и аминокислот, которые считаются метаболическими биомаркерами — указателями на развитие раковой опухоли в организме. Метод измерений — жидкостная хроматография с масс-спектрометрией. Он обеспечивает высокую чувствительность.

В программу встраивается искусственный интеллект: он сопоставляет типы и концентрации метаболитов в плазме крови с базой, в которую заранее занесены результаты больных и здоровых пациентов. Таким образом, мы получаем своеобразную онкологическую «лакмусовую бумажку», которая методом сравнения с известной шкалой будет давать результат.

В планах ученых — дополнить исследования другими видами рака, обучить систему четко определять стадию рака и тип опухоли. Предполагается, что на рынок разработка может выйти к 2027 году.

Стремление к счастью ослабляет самоконтроль

Психологи и социологи не устают исследовать счастье, способы его достижения и препятствующие факторы. На этой неделе были опубликованы результаты исследования «парадокса счастья». Вы осознанно пытаетесь стать счастливее, но удовлетворенность жизнью день ото дня падает? Поздравляем, у вас парадокс счастья. А почему он появляется? Этим вопросом и задались ученые из Национального университета Чонбук (Южная Корея) и Университета Торонто (Канада).

В серии экспериментов, которые провели социологи и психологи, участвовали несколько сотен человек. Выяснилось, что самоконтроль человека снижается по мере того, как сильно он хочет быть счастливым. Используя это знание, ученые выдвинули гипотезу: стремление к счастью и самоконтроль подпитываются из одного и того же источника психического ресурса и конкурируют за него. Иными словами, если слот уже занят стремлением к счастью, то самоконтролю там места уже не остается. А снижение самоконтроля, в свою очередь, приводит к состоянию неудовлетворенности.

Авторы исследования объясняют это тем, что сознательная погоня за счастьем требует умственных затрат: вместо того чтобы плыть по течению, человек пытается почувствовать себя по-другому. И эти усилия истощают саму способность делать то, что по-настоящему приносит счастье.

У Земли когда-то было две Луны?

Происхождение Луны не дает покоя ученым и по сей день. Самая популярная гипотеза гласит, что она образовалась после столкновения Земли с другой планетой. Эту планету назвали Тейя, предполагают, что она была размером примерно с Марс. От удара Тейя разрушилась, обломки частично остались на Земле, частично разлетелись по Солнечной системе, а часть образовала каменное кольцо вокруг Земли. Со временем под воздействием гравитации это «ожерелье» спрессовалось в единый комок — так примерно 4,5 миллиарда лет назад получилась Луна.

Сценарий стройный. Но в нем есть одно очень слабое место, не выдерживающее критики. Обломки Тейи должны были собраться в кольцо в плоскости экватора. А значит, и Луна тоже изначально должна была двигаться в этой плоскости. Это общий космический закон — в плоскости экватора своего центрального объекта располагается абсолютно всё: и аккреционный диск черной дыры, и протопланетный диск, и даже диск галактический. Посмотрите на спутники Юпитера: и Ио, и Европа, и Ганимед, и Каллисто дисциплинированно движутся вблизи экваториальной плоскости своего могучего хозяина.

Но орбита Луны этому правилу не подчиняется. Она наклонена по отношению к земному экватору, с учетом колебаний, на 18—28 градусов. Значит, как считают ученые, в первоначальных отношениях Луны и Земли был кто-то третий. Уже предполагали, что лунную орбиту отклонили планетезимали (малые космические тела в окрестностях Земли). А на этой неделе появился препринт, в котором китайский астрофизик Вэньшуаи Лиу из Хэнаньского университета предположил, что спутников у Земли было два — этим и объясняется отклонение орбиты Луны.

Куда же делась «вторая Луна»? Вариантов три: слилась с первой, улетела в космос или упала на Землю. Астрофизик изложил расчеты всех трех версий и убеждает аудиторию, что современные параметры лунной орбиты правдоподобнее всего объясняются тем, что спутников было два.

Еще один сценарий лечения диабета

Диабет первого типа — заболевание, при котором иммунная система человека ополчается на свои собственные островки поджелудочной железы, отвечающие за выделение инсулина. В свою очередь, инсулин — ключевое вещество для усвоения углеводов в организме. Соответственно, больные диабетом первого типа люди вынуждены переводить углеводный обмен «в ручной режим», перед каждым приемом пищи вводя себе инсулин. Ученые давно ищут способы излечения этого драматичного и опасного отдаленными последствиями заболевания. Известен метод, когда ткани островков Лангерганса пересаживаются в вены печени. Но при этом способе клетки плохо выживают, причем нужно постоянно принимать иммунодепрессанты, чтобы пересаженная ткань не была отторгнута. Однако долговременного эффекта это не приносит — хватает лишь на несколько лет.

На этой неделе была опубликована статья ученых из Корнеллского университета (США), в которой описывается модификация этого метода: островки Лангерганса пересаживаются под кожу вместе с перепрограммированными сосудистыми клетками. Эти клетки создают сеть сосудов, обеспечивая островки кислородом и питательными веществами. Таким образом, выживаемость пересаженных островков существенно повышается. По крайней мере, мышей таким образом вылечить от сахарного диабета уже вполне удается.

Ученые трансплантировали мышам под кожу человеческие островки Лангерганса, а в качестве вспомогательных клеток брали R-VEC, что получены из пупочной вены человека. Такие клетки устойчивы к трансплантации и могут легко адаптироваться к любому типу окружающей их ткани. Таким образом, R-VEC стали помощниками островков в выживаемости: окружили их густой сетью вновь образованных сосудов, соединили островки с «хозяйской» кровеносной системой.

После пересадки 14 из 20 мышей выздоровели: у них восстановилась здоровая масса тела и нормальный уровень глюкозы в крови. Здоровыми эти мышки оставались даже через 20 недель — в случае грызуна это означает, что островки прижились насовсем. А вот те мыши, которым островки пересаживали без R-VEC, выздоравливать не торопились: у них был повышен уровень сахара в крови и сохранялся таким довольно долго.

На людях метод пока не испытывали, но физиологи из США уже называют его прорывным и надеются на то, что с его помощью удастся победить диабет первого типа.

МКС предлагают загрязнить микробами до «нормального» уровня

Помещения, в которых живут люди на космических кораблях и орбитальных станциях, с начала космической эры жестко стерилизуют. Ведь уже давно бытует мнение, что размножение микроорганизмов в космосе опасно для людей. Однако при этом упускается тот факт, что большая часть клеток в организме человека — это не клетки человека. Это бактерии и археи, которые живут с нами в симбиозе.

А теперь представьте, что человек — ходячий зоопарк из собственных бактерий — попадает в стерильные условия МКС. Как думаете, что будут делать наши симбионты первым делом? Правильно. Заселять все доступные им площади и объемы. На Земле такой роскоши им не достается, ведь места в окружающем пространстве заняты «дикими» бактериями, которые лучше приспособлены к свободной жизни. Получается, что внутри МКС создано серьезное микробное загрязнение нового типа, которое не встретить на Земле.

На этой неделе вышло любопытное исследование. В нем ученые предупреждают об опасности полной стерильности МКС и предлагают разбавить размножившихся симбионтов свободноживущими бактериями с Земли (например, почвенными или из гидробионтного сообщества). Исследователи изучили 803 мазка с борта МКС. Оказалось, что почти все виды микроорганизмов на стенках станции происходили с человеческой кожи. В зонах, связанных с едой, было больше видов бактерий, которые могут жить на пище. А в туалетных модулях нашли микроорганизмы, которые живут в кале и моче. И, собственно, всё — никаких других бактерий на МКС найдено не было. На Земле же разнообразие микробов выше.

Исследователи пишут: «Есть большая разница между тем, чьему воздействию вы подвергаетесь — здоровой садовой почвы или томлению в собственных нечистотах. Между тем именно что-то вроде этого происходит, когда вы находитесь в строго закрытой среде, куда не поступают здоровые источники микробов извне». Опасностей для космонавтов довольно много: чем монотоннее микробная ситуация, тем выше вероятность астмы или аллергии. Кстати, космонавты уже жалуются на то, что на МКС у них зудит кожа и падает иммунитет.

Поэтому, чтобы снизить опасность, МКС предлагается сделать чуточку грязнее.