![Фото: Dalle-3](https://s0.rbk.ru/v6_top_pics/media/img/8/50/347066082583508.jpeg)
Содержание:
Science, Nature, National Geographic, Smithsonian, Physics World и другие авторитетные научные издания опубликовали рейтинги важнейших научных открытий, сделанных в 2023 году. Рассказываем о самых интересных.
Медицина
2023 год был богат на открытия в медицине. Разработаны и одобрены инновационные лекарственные препараты, которые уже спасают человеческие жизни, избавляют от генетических, нейродегенеративных и инфекционных заболеваний.
Нашли революционный метод лечения ожирения
Журнал Science назвал лекарственное средство семаглутид «прорывом года». Это заменитель природного гормона GLP-1. Его разработала датская фармацевтическая компания Novo Nordic в 2012 году для лечения диабета второго типа. Однако в 2023 году он стал популярен как средство для борьбы с лишним весом.
Семаглутид снижает уровень сахара в крови, имитируя гормон инсулин, который естественным образом выделяется при употреблении пищи и утилизирует глюкозу. Также семаглутид влияет на определенные участки головного мозга, усиливая ощущение насыщения, а на уровне кишечника вызывает замедление процесса пищеварения. Таким образом, снижается чувство голода, а чувство сытости остается дольше.
В 2021 году препараты с активным веществом семаглутид были одобрены для контроля веса в США: они продаются под фирменным названием Ozempic для лечения диабета и Wegovy — для лечения ожирения. Препараты GLP-1 также одобрены в Европе для снижения веса, но доступность варьируется [1]. Но именно в 2023 году они стали популярными. Исследования показали, что семаглутид снижает вес, а также приносит значительную пользу для здоровья. Например, исследование с участием 17 тыс. человек с избыточным весом и сердечно-сосудистыми заболеваниями показало, что у принимавших семаглутид риск фатальных или несмертельных сердечных приступов и инсультов был на 20% ниже, чем у тех, кто принимал плацебо. [2]
Но у препарата есть и побочные эффекты: среди наиболее распространенных отмечают тошноту, рвоту, диарею, расстройство желудка, реже — воспаление поджелудочной железы, проблемы с почками и желчным пузырем.
Важно отметить, что в XX веке лечение ожирения с помощью медикаментов было в целом печальной историей: препараты часто не имели эффективности и даже были небезопасны для здоровья. Кроме того, в обществе люди с ожирением постоянно сталкиваются со стигматизацией: их обвиняют в лени и отсутствии силы воли, хотя на самом деле проблема чаще всего в расстройствах эндокринной системы, а не в низком уровне мотивации. Ученые считают, что новые препараты могут решить проблему избыточного веса, но опасаются, что люди с расстройством пищевого поведения будут ими злоупотреблять.
Одобрили вторую вакцину для борьбы с малярией
В 2023 ВОЗ одобрила вторую вакцину против малярийного плазмодия — R21. Она разработана в Оксфордском университете совместно с Индийским институтом сыворотки. [3]
Малярия ежегодно уносит около полумиллиона жизней. В большинстве своем это жители Африканского континета. Особо уязвимы дети: на них приходится около 80% летальных исходов. Ожидается, что R21 позволит изменить печальную статистику. [4]
Попыткам создания противомалярийной вакцины уже более полувека, но первая вакцина RTS, S была одобрена ВОЗ только в октябре 2021 года. Сейчас продолжается более широкое ее внедрение в странах с высокой заболеваемостью. Главное отличие вакцины R21 от своей предшественницы в том, что ее производство в крупных масштабах относительно недорогое. Спрос на вакцины от малярии остается высоким, ученые надеются, что внедрение R21 сделает их более доступными.
![Вакцина от малярии R21.](https://s0.rbk.ru/v6_top_pics/media/img/2/08/347066070160082.jpeg)
Выпустили первое лекарство, замедляющее развитие болезни Альцгеймера
В январе 2023 года управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств (FDA) Минздрава США одобрило применение препарата «леканемаб» [5]. Это первое средство, которое не просто облегчает симптомы, но и замедляет развитие болезни Альцгеймера, правда, только на ранних стадиях. Это значит, что таблетки могут помочь примерно 16% пациентов с диагностированной болезнью. [6]
Клиническое испытание показало, что при приеме леканемаба наблюдаются как выраженные морфологические улучшения в структуре головного мозга, так и улучшение когнитивных способностей. Однако зафиксированы случаи, когда леканемаб приводил к летальным исходам. Результаты исследования не идеальны, но представляют высокий интерес для развития науки и предвосхищают новые масштабные открытия на эту тему. [7]
По данным ВОЗ, сейчас от болезни Альцгеймера страдают в мире более 55 млн человек, и ежегодно врачи диагностируют более 10 млн новых случаев. Чаще всего это люди старше 65 лет. [8]
![Леканемаб.](https://s0.rbk.ru/v6_top_pics/media/img/3/43/347066070524433.jpeg)
Одобрили новый метод лечения серповидноклеточной анемии
Casgevy — терапия, основанная на технологии генного редактирования Crispr. В 2023 году ее одобрили в США и Великобритании [9] [10]. Ученые надеются, что она поможет в лечении серьезного наследственного заболевания.
Серповидноклеточная анемия возникает в результате мутации: белок гемоглобин принимает аномальное строение. Из-за этого эритроциты не могут полноценно выполнять свою функцию — доставлять кислород к тканям и органам. Заболевание с трудом поддается лечению. Среди больных в возрасте до пяти лет высок риск смерти или инвалидности. Первые симптомы проявляются в раннем детстве: отек кистей и стоп, задержка развития, слабый иммунитет (частые инфекционные заболевания). Люди с этим заболеванием страдают от боли в груди, животе, суставах, имеют проблемы со зрением и дыханием. Чтобы победить болезнь, необходима трансплантация костного мозга, но далеко не всем удается найти подходящего донора. [11]
Терапия Casgevy — сложная процедура, которая длится несколько месяцев. У пациентов сначала собирают клетки костного мозга. Их отправляют в лабораторию, где для их редактирования используется Crispr. После проверки качества клеток пациенты должны пройти химиотерапию, чтобы освободить место в костном мозге. Только тогда они смогут получить вливание отредактированных клеток. [12]
Комплекс Crispr ищет определенные последовательности ДНК в клетках костного мозга, «вырезает» их и вставляет новый геном. За счет этого восстанавливается способность организма вырабатывать нормальный гемоглобин. Пока что это не универсальное практическое решение, но важный шаг в лечении болезни.
![Как выглядит нормальный гемоглобин и какой он при серповидноклеточной анемии.](https://s0.rbk.ru/v6_top_pics/media/img/2/59/347066071022592.jpeg)
Генетика
В открытиях генетиков есть что-то фантастическое, не так ли? Делимся самым невероятным примером.
Получили потомство от двух самцов мыши
Ученые из Японии получили здоровое потомство от двух самцов мыши: создали яйцеклетку из клеток кожи самца, оплодотворили ее с помощью сперматозоидов другого самца и имплантировали самке. И пусть только семь эмбрионов из 630 превратились в живых мышей, это уже удивительный результат. Искусственно полученные особи были здоровыми, имели нормальную продолжительность жизни и, став взрослыми, дали потомство. [13]
Перенести эту технику на человеческие клетки затруднительно. Во-первых, сложно произвести зрелую яйцеклетку. Во-вторых, есть риск генетических изменений. Тем не менее такие эксперименты уже проводятся. Проблема заключается в том, что будущие человеческие яйцеклетки доходят только до процесса клеточного деления (мейоза) и перестают формироваться дальше. [14]
![Getty Images](https://s0.rbk.ru/v6_top_pics/media/img/3/34/347066071593343.jpeg)
Экология
Экологи выявляют возможные угрозы, вызванные антропологическим воздействием. В этом смысле нам действительно есть о чем беспокоиться. Да, это касается серьезных климатических изменений. Специалисты опасаются, что «зима близко».
Ученые спрогнозировали коллапс системы течений в Атлантическом океане
Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (АМОЦ) — это система океанических течений, Гольфстрим — самая известная ее часть. В 2021 году циркуляция стала самой слабой за последние тысячу лет. [15] Тренд на ослабление системы течений наметился давно и год от года становится выраженней. В 2023 году ученые спрогнозировали кардинальное изменение этой системы к 2025-му. [16] Причины — растущие выбросы парниковых газов и, как следствие, таяние ледников.
Ученые обеспокоены, поскольку эта система — один из важнейших регуляторов климата Земли: она обеспечивает до 25% тепла в северном полушарии и активно поглощает углекислый газ на этой территории. По словам исследователей из Университета Майами, изменение системы течений может привести к катастрофическим последствиям: «Это повлечет значительное похолодание в Северной Атлантике и во всем Северном полушарии, а также скопление жары в тропиках и Южной Атлантике, что может привести к более сильным тропическим штормам.
Произойдут и серьезные изменения в глобальной структуре осадков, что может привести к сильной засухе в одних районах и разрушительным наводнениям в других. Одним из наиболее непосредственных и тревожных последствий станет существенное повышение уровня моря, на фут и более, вдоль восточного побережья США, если АМОЦ внезапно рухнет».[17]
![Гольфстрим.](https://s0.rbk.ru/v6_top_pics/media/img/7/94/347066071823947.jpeg)
Астрономия
Благодаря космическому телескопу нового поколения «Джеймс Уэбб» продолжается череда открытий в астрономии. Но дело, конечно же, не только в нем.
Обнаружили старейшую и самую далекую сверхмассивную черную дыру
С помощью телескопа Джеймса Уэбба обнаружена старейшая сверхмассивная черная дыра. Она появилась 13,2 млрд лет назад, то есть через 470 млн лет после Большого взрыва. Предполагается, что ее масса в 2-5 раз больше, чем масса Солнца. Это данные получены уже космической рентгеновской обсерваторией «Чандра». Астрономы соотнесли массу обнаруженной супермассивной черной дыры с темпами роста и теоретически установили ее возраст. [18]
Есть разные гипотезы относительно того, как формируются сверхмассивные черные дыры: после смерти молодых сверхмассивных звезд, из-за слияния черных дыр и т.д. Ранее ученые полагали, что сверхмассивные черные дыры вырастают до своих размеров за миллиарды лет. Новая находка теоретически доказывает, что они могут рождаться сразу большими или поглощать материю с очень большой скоростью. [19] Открытие поможет ученым понять, как формируются другие черные дыры.
![Объединенное изображение данных рентгеновской обсерватории NASA «Чандра» и космического телескопа Джеймса Уэбба, указывающее на растущую черную дыру всего через 470 млн лет после Большого взрыва.](https://s0.rbk.ru/v6_top_pics/media/img/2/58/347066072462582.jpeg)
Нашли фосфор на Энцеладе, спутнике Сатурна
Международная команда астрономов впервые обнаружила фосфор на Энцеладе. Это ключевой элемент, необходимый для поддержания жизни, наряду с углеродом, водородом, кислородом, азотом и серой. Ранее было доказано, что все они тоже есть на Энцеладе. Это значит, что спутник Сатурна — многообещающий кандидат на внеземную жизнь. [20]
Энцелад — самый яркий объект в Солнечной системе. Этот спутник диаметром 500 км покрыт коркой льда. Глубоко под ледяной оболочкой на нем есть гидротермальные источники, которые мало отличаются от земных. Фосфор обнаружили с помощью анализатора космической пыли на космическом аппарате «Кассини».
![Энцелад.](https://s0.rbk.ru/v6_top_pics/media/img/6/12/347066072734126.jpeg)
Физика
Мир физических открытий часто непрост для понимания, но мы постараемся передать суть и значение одного из них.
Побили рекорд по выходу энергии в термоядерном синтезе
Американские ученые в очередной раз добились прироста энергии в реакции термоядерного синтеза. Это второй рекорд после эксперимента Лоуренса Ливермора на лазерной установке NIF в декабре 2022 года. Тогда физики объявили: термоядерный синтез впервые в истории выработал на 50% больше энергии, чем потребил.
В ходе повторного эксперимента в июле 2023 года, реализованного в калифорнийской лаборатории, это значение было превышено. Если в первый раз удалось выпустить энергию 2,2 мегаджоуля (МДж), то во второй раз выход энергии термоядерного синтеза оказался равен 3,4 МДж. Этот успех способен проложить путь к достижениям в области энергетики и экологии. Например, в сдерживании изменения климата. [21] Ведь в результате термоядерного синтеза в атмосферу не выбрасывается углекислота и другие парниковые газы. Используя низкоуглеродный источник энергии, мы смягчаем последствия изменения климата. [22]
Открытие стимулирует разработку термоядерных энергетических реакторов. С помощью всего нескольких граммов дейтерия или трития можно произвести один тераджоуль энергии, что сравнимо с количеством энергии, которую потребляет один человек в течение 60 лет в развитой стране.
![Ливерморская национальная лаборатория имени Лоуренса.](https://s0.rbk.ru/v6_top_pics/media/img/2/47/347066073246472.jpeg)
Археология
Можно ли поверить, что в 2023 году мы переосмыслим историю заселения континента? Да, и такое бывает.
Подтвердили, что человеческие следы в Нью-Мексико оставлены 20 тыс. лет назад
В 2021 году археологи представили данные, что в Нью-Мексико (Северная Америка) найдены человеческие следы, оставленные 20 тыс. лет назад. Ученые определили возраст следов по датировке семян водного растения Ruppia cirrhosa, которые найдены в окаменевших отпечатках. В научном сообществе возникла полемика. Метод радиоуглеродного датирования (метод датирования, при котором в материале измеряется содержание радиоактивного изотопа углерод-14 по отношению к стабильным изотопам этого элемента) назвали сомнительным, чтобы делать такие экстраординарные заявления. [23]
В 2023 году команда провела новые исследования и подтвердила свою хронологию. Ученые проанализировали зерна пыльцы из отпечатков методом проточной цитометрии (исследование качества и количества клеток, которые по одной штуке проходят через поток жидкости) и доказали, что следы появились около 23 тыс. лет назад. Также ученые провели OSL-датирование (определение момента времени, когда минерал в последний раз находился на свету) зерен кварца, обнаруженных в отложениях. Обнаружилось, что минимальный возраст следов составляет не менее 21,5 тыс. лет. Напомним, до сих пор считалось, что первые люди появились здесь не ранее, чем 16 тыс. лет назад. [24]
![Человеческие следы в Нью-Мексико.](https://s0.rbk.ru/v6_top_pics/media/img/1/26/347066073603261.jpeg)