Наукові прориви 2013 року за версією журналу Science

20 грудня 2013 р. вийшов друком спеціальний випуск одного з найавторитетніших наукових видань світу — журналу Science, в якому, за традицією, редакція журналу підбиває підсумки і пропонує читачам рейтинг найцікавіших і найважливіших наукових досягнень року минулого, а також намагається передбачити...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2014
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2014
Назва видання:	Вісник НАН України
Теми:	Новини науки
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/68904
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Наукові прориви 2013 року за версією журналу Science // Вісн. НАН України. — 2014. — № 2. — С. 110-114. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-68904
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-689042014-10-02T03:01:38Z Наукові прориви 2013 року за версією журналу Science Новини науки 20 грудня 2013 р. вийшов друком спеціальний випуск одного з найавторитетніших наукових видань світу — журналу Science, в якому, за традицією, редакція журналу підбиває підсумки і пропонує читачам рейтинг найцікавіших і найважливіших наукових досягнень року минулого, а також намагається передбачити наукові прориви на рік прийдешній. 2014 Article Наукові прориви 2013 року за версією журналу Science // Вісн. НАН України. — 2014. — № 2. — С. 110-114. — укр. 0372-6436 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/68904 uk Вісник НАН України Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Новини науки Новини науки
spellingShingle	Новини науки Новини науки Наукові прориви 2013 року за версією журналу Science Вісник НАН України
description	20 грудня 2013 р. вийшов друком спеціальний випуск одного з найавторитетніших наукових видань світу — журналу Science, в якому, за традицією, редакція журналу підбиває підсумки і пропонує читачам рейтинг найцікавіших і найважливіших наукових досягнень року минулого, а також намагається передбачити наукові прориви на рік прийдешній.
format	Article
title	Наукові прориви 2013 року за версією журналу Science
title_short	Наукові прориви 2013 року за версією журналу Science
title_full	Наукові прориви 2013 року за версією журналу Science
title_fullStr	Наукові прориви 2013 року за версією журналу Science
title_full_unstemmed	Наукові прориви 2013 року за версією журналу Science
title_sort	наукові прориви 2013 року за версією журналу science
publisher	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
publishDate	2014
topic_facet	Новини науки
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/68904
citation_txt	Наукові прориви 2013 року за версією журналу Science // Вісн. НАН України. — 2014. — № 2. — С. 110-114. — укр.
series	Вісник НАН України
first_indexed	2025-07-05T18:41:58Z
last_indexed	2025-07-05T18:41:58Z
_version_	1836833485300432896
fulltext	110 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 2 НАУКОВІ ПРОРИВИ 2013 РОКУ ЗА ВЕРСІЄЮ ЖУРНАЛУ SCIENCE За традицією, наприкінці року редакція наукового журналу Science підводить підсумки року, що минає, і пропонує читачам рейтинг найвидатніших наукових досягнень. Співробітники видання обирають 10 найбільш значущих, на їхній погляд, на- укових подій і визначають серед них одного переможця. Редак- тори видання зізнаються, що під час вибору лідера точилися запеклі суперечки, проте фахівці все ж таки дійшли згоди і спи- сок 2013 р. очолили методи імунотерапії раку. На обкладинці журналу зображено антитіла (справа), що блокують рецептор на поверхні Т-клітини, запускаючи тим самим ланцюгову реак- цію, результатом якої стає атака імунної системи на злоякісну пухлину. Імунотерапія раку «Минулий рік став поворотною точкою в боротьбі з раком: спроби нацькувати на пухлини імунну систему нарешті поча- ли давати плоди, навіть незважаючи на те, що майбутнє іму- нотерапії онкологічних захворювань залишається під питан- ням, — пише Science в редакційній статті. — На нашу думку, є всі підстави назвати 2013 р. роком імунотерапії раку, оскільки досягнуто грандіозного і багатообіцяючого прориву в цій га- лузі. Поки що терапевтична стратегія, пов’язана з активацією імунної відповіді організму на пухлинні клітини, спрацювала лише для деяких видів раку і щодо невеликої кількості паці- єнтів, тому не слід очікувати найближчим часом її широкого застосування в клінічній практиці. Проте більшість фахівців- онкологів переконані, що є свідками народження принципово нової парадигми терапії раку». НОВИНИ НОВИНИ НАУКИНАУКИ 20 грудня 2013 р. вийшов друком спеціальний випуск одного з найавтори- тетніших наукових видань світу — журналу Science, в якому, за традиці- єю, редакція журналу підбиває підсумки і пропонує читачам рейтинг най- цікавіших і найважливіших наукових досягнень року минулого, а також намагається передбачити наукові прориви на рік прийдешній. ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 2 111 НОВИНИ НАУКИ Редакція журналу підкреслила, що перше місце в Тор-10 наукових досягнень року іму- нотерапія раку посіла досить умовно, оскільки цю методику було розроблено і навіть випро- бувано в клініках набагато раніше. Проте саме 2013 року результати клінічного застосування вакцинних препаратів проти злоякісних пух- лин стали очевидними навіть для закоренілих скептиків. Не можна не зважати на такі факти: жінка з пухлиною в легенях розміром з грейп- фрут через 13 років після початку лікуван- ня жива й здорова; шестирічний хлопчик, що страждав на лейкемію і був свого часу на межі життя і смерті, нині перейшов у третій клас і перебуває в стадії ремісії; у чоловіка ракова пухлина нирки продовжує зменшуватися на- віть після завершення імунної терапії. Суть цього напряму в боротьбі з раком ко- ротко можна сформулювати так: імунну сис- тему пацієнта стимулюють або протираковою вакциною, або спеціально створеними антиті- лами, що орієнтує Т-лімфоцити на руйнуван- ня ракових клітин без залучення звичайних для хіміотерапії лікарських препаратів. Наприкінці 1980-х років французькі до- слідники знайшли рецептор CTLA-4, що об- межує активність так званих Т-кілерів — лім- фоцитів, які знищують ракові клітини та інші потенційно небезпечні об’єкти. Піонером іму- нотерапії раку вважають імунолога Джеймса Еллісона (James Allison) з Техаського універ- ситету в Х’юстоні. У 1996 р. він опублікував у Science роботу, де було описано, як у мишей завдяки блокуванню CTLA-4 Т-лімфоцити атакували пухлини, що спричинювало їх руй- нування. Проте ця методика спрацьовувала не для всіх видів раку, і на подальші досліджен- ня знадобилося багато часу. Крім того, великі фармацевтичні компанії, побоюючись прова- лу, не поспішали з випуском вакцин від раку на основі антитіл. Нарешті в 2010 р. було опу- бліковано результати перших клінічних ви- пробувань, які свідчили, що тривалість життя пацієнтів з метастазованою меланомою, які отримували імунотерапію, збільшилася в се- редньому на 4 місяці порівняно з контроль- ною групою. На початку 1990-х років японські дослід- ники знайшли ще один молекулярний фактор PD-1 з гальмівною дією на Т-клітини. Клінічні випробування цього антитіла розпочалися в 2006 р., а 2012 р. оприлюднено результати ви- пробувань терапії із застосуванням PD-1 на 300 пацієнтах з різними видами раку: зафіксо- вано значне зменшення пухлин у 31 % хворих на меланому, у 29 % учасників експерименту з раком нирки і в 17 % випадків раку легенів. Останнім часом методами терапії раку на основі антитіл зацікавилися фармацевтичні гіганти світу. Принаймні 5 компаній вже роз- робили експериментальні препарати, що бло- кують PD-1 і CTLA-4. У 2010 р. було опубліковано результати успішних клінічних випробувань ще одного напряму імунотерапії раку — так званої CAR- терапії (chimericantigen receptor therapy). Цей метод персоналізованої терапії ґрунтується на спрямованій генетичній модифікації Т-клітин пацієнта так, щоб мішенями ставали виключно пухлинні клітини. CAR-терапія зараз є об’єк- том численних клінічних випробувань. Лише у грудні 2013 р. дві групи дослідників повідоми- ли, що завдяки застосуванню цього методу вда- лося досягти повної ремісії у 45 із 75 пацієнтів з лейкемією, щоправда, у деяких із них згодом спостерігалося загострення захворювання. Як зазначено в редакційній статті Science, поки що імунотерапія раку залишається екс- периментальним методом лікування. Потрібно з’ясувати ще безліч питань, зокрема, чому вона допомагає далеко не всім пацієнтам і не при всіх видах онкологічних захворювань. Нині вчені шукають біомаркери, які допоможуть відповісти на ці запитання, а також працюють над пошуком шляхів посилення ефективності цього виду терапії. Генетична «мікрохірургія» У галузі біотехнологій редакція журналу від- значила метод маніпуляції з ДНК за допомо- гою так званого CRISPR-механізму (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Re- peats). Технологія редагування генів CRISPR 112 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 2 НОВИНИ НАУКИ ґрунтується на бактеріальному білку Cas9, який розпізнає необхідну послідовність на ДНК «за наводкою» комплементарної їй РНК, що відіграє роль «гіда». Завдяки ферменту Cas9 бактерії захищаються від вірусів, «розрізаючи» їхні ДНК. У 2012 р. вченим вдалося викорис- тати цей білок як скальпель для «мікрохірур- гічних» операцій на генах. CRISPR-методика дає змогу вибірково редагувати потрібні гени, тому може знайти широке застосування на практиці. Як і імунотерапія раку, заснована на CRISPR-методі генна інженерія з’явилася за- довго до 2013 р., але саме впродовж цього року значно зріс громадський інтерес до неї і спо- стерігався справжній бум наукових публікацій на цю тему. Лише за 10 місяців минулого року їй було присвячено понад 50 наукових статей, в яких описувалися експерименти над ДНК мишей, щурів, бактерій, дріжджів, рибок даніо, нематод, фруктових мушок, рослин і навіть людини. Ці дослідження необхідні для розу- міння функцій генів і обіцяють у майбутньо- му революційні зміни у лікуванні цілої низки тяжких захворювань. CLARITY внесла ясність Технологія CLARITY стала ще одним нейро- фізіологічним проривом року, який дозволить ученим змінити підходи до вивчення мозку. Під час досліджень мозку з метою опису склад- ної мережі зв’язків між нейронами зазвичай стикаються з проблемою реконструкції повної картини на основі даних, отриманих у процесі вивчення крихітних зразків тканин. Міждис- циплінарна дослідницька група зі Стенфорд- ського університету під керівництвом Карла Дейссерота (Karl Deisseroth) розробила новий метод візуалізації структур головного мозку і назвала його CLARITY, що означає «ясність». Ця технологія дозволяє наскрізь побачити весь мозок цілком і виявити зв’язки між різними ти- пами нервових клітин. Подолано основну про- блему наявних методів — непрозорість тканин через ліпідні молекули в клітинних мембранах, які розсіюють світло. Заміна ліпідів прозорим гідрогелем надала тканинам транспарентності, залишивши видимими, неушкодженими і до- ступними для вивчення більшість білків, не- рвових клітин та інших структур мозку. Клонування У 2013 р. клонуванням було отримано людські ембріональні стовбурові клітини. Техніку пе- ресадження ядер соматичних клітин застосо- вували ще 17 років тому для клонування зна- менитої вівці Доллі. Згодом було клоновано ще кілька типів тварин, але працювати з клі- тинами людини виявилося набагато складні- ше. Нарешті дослідникам з Орегонського уні- верситету науки і здоров’я разом з колегами зі Школи медицини при Університеті Бостона і Університету Махідола в Бангкоку вдалося втілити колись популярну в генетиці ідею: за- мість того, щоб перепрограмувати зрілі кліти- ни у стовбурові або вилучати їх з ембріонів, учені спочатку клонували дорослу людину з Тривимірне зображення мозку миші за методом CLARITY. Фото: med.stanford.edu Яйцеклітина з видаленим ядром ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2014, № 2 113 НОВИНИ НАУКИ фібробласта, а потім із клону отримали стов- бурові клітини. Під «ембріоном» мається на увазі зовсім не плід з розгалуженою нервовою системою, а бластоцисти, які одержують із до- норських яйцеклітин і при цьому навіть не за- пліднюють. Минулі невдалі спроби увінчалися пере- конливим успіхом завдяки нововведенню — додаванню в експериментальне середовище кофеїну безпосередньо перед внесенням ядра в яйцеклітину. Кофеїн, як виявилося, стримує розвиток яйцеклітини доти, доки вона не одер- жить нове ядро. Терапевтичне клонування має дві важливі переваги перед альтернативними методиками: на відміну від перепрограмованих клітин кло- новані ембріональні мають більший потенціал до перетворення на будь-які тканини, а порів- няно зі звичайними ембріонами не потребують унікального генетичного матеріалу. Штучні міні-органи Цього року досягнуто значного прогресу у ви- рощуванні в лабораторних умовах з індукова- них плюрипотентних стовбурових клітин люд- ських «міні-органів» — зачатків печінки, нирок і навіть рудиментарного головного мозку. Учені з Інституту молекулярних біотехно- логій Австрійської академії наук (IMBA) по- казали, що отримані зі стовбурових клітин нейрони у відповідних умовах самоорганізо- вуються і утворюють подобу мозку людсько- го ембріона. Йому дали назву «церебральний органоїд», оскільки назвати його повноцінним органом усе ж не можна. Однак, зважаючи на аналогічність його тканин і структур до нор- мального мозку людини, це відкриття вже до- зволило зробити крок до розуміння причин мікроцефалії. Дослідницька цінність вироще- них in vitro органів, безумовно, велика. Цере- бральні органоїди можна використовувати для вивчення специфічних для людини процесів у тих випадках, коли «мишачі» моделі неспро- можні надати потрібні відомості. Крім того, міні-органи можуть бути корисними для тес- тування ліків. Космічні прискорювачі частинок У галузі астрофізики редакція журналу Science відзначила визначення джерел космічних про- менів високої енергії. Незважаючи на те, що космічні промені, які проникають крізь товщу атмосфери, було відкрито ще сторіччя тому, вчені не були до кінця впевнені, де саме вони народжуються. Завдяки космічному телескопу Fermi цього року астрономи підтвердили свою здогадку: місцем народження космічних про- менів є спалахи наднових — катастрофічні ви- бухи, якими зірки завершують еволюцію. Нові фотоелементи Цього року в галузі розроблення фотоелект- ричних систем у традиційного кремнію з’я вив- ся більш дешевий конкурент — перовскіт. Цей Розвиток органоїда, отриманого з клітин здорової лю- дини (вгорі) і хворої на мікроцефалію (внизу). Madeline A. Lancaster et al., Nature, 2013 Перовскіт НОВИНИ НАУКИ мінерал, титанат кальцію каркасної будови, було описано в першій половині XIX ст., але саме в 2013 р. було опубліковано цілу низку результатів досліджень, які показали перспек- тивність перовскіту для виготовлення соняч- них батарей. Незважаючи на те, що сонячні елементи, створені на основі перовскіту, поки що відстають за ефективністю від кремнієвих панелей, які вже широко застосовують у всьо- му світі, новий матеріал дає надію на можли- вість істотно здешевити ці альтернативні дже- рела енергії. Очищувальний сон Ще одна нейробіологічна робота потрапила до списку наукових проривів. Фізіологи з Ро- честерського університету (США) довели, що головною функцією мозку під час сну є вида- лення з нього шкідливих речовин і токсинів, що накопичуються у стані активності. У дослідах на мишах учені навчили їх за- синати під мікроскопом. У мозок тварин було імплантовано катетери, через які вводили флуоресцентний барвник. Виявилося, що під час сну рух барвника прискорюється на 60 % завдяки різкому збільшенню просвіту між клі- тинами. Більше того, коли в мозок мишей вво- дили β-амілоїди — нерозчинні білки, які нако- пичуються між нейронів, зокрема при хворобі Альцгеймера, — вони також видалялися наба- гато швидше під час сну. Ваші мікроби — ваше здоров’я Іншим біомедичним напрямом року визнано масштабне вивчення мікробіому людини. Ви- явилося, що трильйони бактерій, які живуть в організмі, значною мірою впливають на прак- тично всі процеси життєдіяльності людини, у тому числі на мозкову діяльність. Мікрофлора відіграє ключову роль у розвитку різних захво- рювань, забезпечує захист від патогенних ор- ганізмів і підтримує в нормі фізіологічні пара- метри. Вивчення окремих мікробів та їхнього впливу на здоров’я — перший крок до персоні- фікованої медицини. Конструктор вакцин Завершує список найважливіших наукових досягнень 2013 р. розроблення ключового ін- гредієнта вакцини від респіраторного синци- тіального вірусу людини (RSV), який вражає мільйони немовлят у всьому світі, спричиню- ючи інфекцію дихальних шляхів. Цього року американським ученим вдалося виділити ан- титіла, які виробляє організм у відповідь на RSV, за допомогою рентгеноструктурного ана- лізу з’ясувати їхню структуру і створити син- тетичний аналог — імуноген, що стане основою для вакцини. За 18 місяців дослідники споді- ваються отримати повноцінний препарат для випробувань. У коментарі журналу Science на- голошено, що результати цього дослідження можуть допомогти в роботі зі створення вак- цин, які працюють не лише проти збудників порівняно безпечних інфекцій, а й проти ВІЛ, який за відсутності спеціальної терапії призво- дить до СНІДу і летального кінця. Редакція журналу Science пропонує в 2014 р. звернути увагу на нейтринну астрономію — те- лескоп IceCube готується до першої спроби скласти карту «нейтринного» неба; на завер- шення аналізу даних, отриманих космічною обсерваторією «Планк», який, можливо, дасть змогу знайти сліди гравітаційних хвиль у «но- вонародженому» Всесвіті; на широке викорис- тання секвенування геномів у «повсякденній» медицині. Крім того, відзначено зникнення найближчим часом з американських лаборато- рій шимпанзе — у червні 2013 р. Національний інститут здоров’я оголосив, що не лише від- править на заслужену пенсію 310 з 360 своїх лабораторних шимпанзе, а й поступово від- мовлятиметься від підтримки досліджень з експериментами на цих тваринах. Джерело: http://www.sciencemag.org/content/342/6165.toc

Наукові прориви 2013 року за версією журналу Science

Репозитарії

Схожі ресурси