10 место. Мы регенерировали, регенерировали...

Открывает наш топ первая статья спецпроекта «Регенеративная медицина». Этот проект освещает современные достижения в области производства искусственных органов, использования стволовых клеток и механизмов регенерации. Автор статьи, Артем Кабанов, подробно рассказывает о таких направлениях, как клеточная терапия, тканевая инженерия, генная терапия и исследования секретома. Из статьи вы узнаете о становлении регенеративной медицины, перспективах, которые она открывает перед современным человеком и проблемах, с которыми сталкивается эта отрасль науки. О том, каков будет тот киберпанк, который мы заслужили, читайте в статье «Не можешь излечить — восстанови! Как появилась регенеративная медицина и какие у нее возможности сегодня» [1].

9 место. За что дали «Нобелевку» по химии в 2024 году

Следующая статья нашего топ-10 посвящена Нобелевской премии по химии, врученной в 2024 году трем ученым: Девиду Бейкеру, Демису Хассабису и Джону Джамперу. Открытие, за которое присуждена премия в этом году, состоит из двух частей. Первая часть посвящена исследованиям в области предсказания трехмерной структуры белка (группа Д. Бейкера, США). Исследователи разработали программу Rosetta, которая позволяет предсказать трехмерную структуру даже тех белков, которых не существует в природе, что было доказано экспериментальным путем. Вторая часть открытия связана с изобретенным Д. Хассабисом и Д. Джампером (Google DeepMind, США) алгоритмом AlphaFold2 — технологии, которая предсказывает трехмерную структуру белка, основываясь на огромном массиве известных на данный момент данных по молекулярной биологии. За счет высокой вычислительной мощности и большого объема данных этот алгоритм предсказывает все трехмерные структуры известных на данный момент макромолекул. Подробности об этих открытиях и их перспективах вы найдете в статье «Несуществующие в природе белки́ — за что вручили Нобелевскую премию по химии (2024)» [2].

8 место. И снова о регенерации

Знаком того, что наши читатели прониклись спецпроектом «Регенеративная медицина», стало появление в нашем хит-параде еще одной статьи, на это раз посвященной тканевой инженерии. И это неудивительно, ведь данное направление регенеративной медицины — одно из самых развивающихся в последние годы. В статье изложен долгий, сложный, но полный интересных открытий путь к созданию функциональных тканей и органов. Некоторые из последних открытий привели к появлению успешных проектов, которые уже применяют в клинике, а многие еще находятся на этапе исследований. Основные проблемы тканевой инженерии — это биосовместимость, контроль деления клеток и жизнеспособность искусственных тканей. Однако остается все меньше сомнений, что ученые найдут способ преодолеть эти трудности [3].

7 место. В центре внимания — ЦНС!

Следующая статья нашего топа — «Ликбез по ЦНС» [4]. И это действительно монументальная статья, вмещающая в себе краткий курс по нейрохимии, нейрофизиологии и анатомии головного мозга. От строения нейронов и глиальных клеток до гематоэнцефалического барьера и от эмбрионального развития мозга до механизмов памяти! Все, что необходимо знать читателю, чтобы затем ознакомиться с другими статьями по «Нейрофармакологии». Именно так называется новый спецпроект «Биомолекулы», стартовавший в начале 2024 года. На нашем сайте есть уже целых пять статей, посвященных нейродегенерациям, онкологическим и аутоиммунным заболеваниям нервной системы. Проект в самом разгаре, так что следите за выходом новых статей!

6 место. А кто такие «омики», секрета больше нет!

Появление новых вычислительных методов сделало возможным использование и анализ больших баз данных в биологии и медицине. Это стало хорошим подспорьем в поиске маркеров развития многих заболеваний. Теперь нет необходимости «караулить» какую-то одну клетку или молекулу, а можно изучить сразу большой массив данных благодаря методам системной биологии. Омиксные технологии позволяют анализировать мельчайшие изменения в организме и находить закономерности, позволяющие предсказывать самые ранние симптомы заболеваний. Термин «Омики» можно определить исходя из популярных в биологии терминов «геном», «протеом», «транскриптом» и ряда других, заканчивающихся суффиксом «-ом». Методы биоинформатики позволяют анализировать не только один «геном» или «протеом», но и совокупность разных «омов», отсюда и «мультиомиксные технологии». Из статьи «Медицинская мультивселенная: получится ли у омиксов людей лечить?» [5] вы узнаете, как (мульти) омиксные технологии помогают найти ранние маркеры развития онкологических, нейродегенеративных, сахарного диабета и многих других. Эта статья выходит в рамках спецпроекта «Мультиомиксные технологии», который посвящен способам применения этих методов в сельском хозяйстве, фундаментальной науке, медицине и экологии.

5 место. Гайд по биологии рака

В выборе читателей в этом году прослеживается тяга к системным и фундаментальным знаниям. Помимо ликбеза по ЦНС, в наш топ-10 попала статья «От медицинской онкологии к молекулярной биологии рака», из которой можно узнать об основных вехах в развитии онкологии [6]. В статье прослеживается эволюция взглядов на диагностику рака и о том, как менялось представление о признаках онкологии, то есть маркерах, на которые обращали внимание врачи-онкологи тогда и сейчас. Еще один интересный раздел статьи — это эволюционная биология рака, направление, изучающее изменения в раковых клетках, а также способы, которые они используют, чтобы преодолеть защитные барьеры нашего организма. Эта статья вышла в рамках спецпроекта «Онкология» также начатого «Биомолекулой» в начале 2024 года.

4 место. Загадочный мир бактериофагов

На четвертом месте нашего хит-парада статья «Заклятые друзья и закадычные враги: как бактериофаги и бактерии сосуществуют миллионы лет» [7]. Бактериофаги — это вирусы бактерий, которые способны заражать безъядерные одноклеточные организмы и продуцировать фаговые частицы за счет клетки-«хозяина». Долгое время о бактериофагах говорили как об «убийцах» бактерий, и это свойство человек научился использовать в сельском хозяйстве, ветеринарии и медицине. Но взаимоотношения «бактерия—фаг» далеко не так однозначны и отличаются многообразием форм, о которых рассказывает статья Артема Кабанова. Статья вышла в рамках спецпроекта «Бактериофаги», посвященного истории исследования этого загадочного явления природы и применению фагов в лаборатории и клинике.

3 место. Призываем искусственный интеллект

Наконец мы добрались до тройки победителей! И на третьем месте оказалась статья «Как языковые модели покорили мир белков» [8]. Дело в том, что многие биоорганические молекулы (ДНК, РНК, белки) представляют собой последовательность символов и знаков, кодирующих определенную информацию, что роднит их теми языками, на которых мы разговариваем и пишем каждый день. Искусственный интеллект привлекает внимание большого количества людей, в том числе и заинтересованных биологией и медициной. И в этой статье авторы демонстрируют, что еще есть общего между биологическими молекулами и нашим языком, как это можно использовать в рамках машинного обучения таких программ, как ChatGPT, и какое применение они могут иметь в фундаментальных и клинических исследованиях. В качестве примера одной из таких технологий авторы подробно рассказывают об алгоритме AlphaFold, о котором мы уже упоминали выше в связи с Нобелевской премией по химии 2024 года. Эта статья появилась благодаря спецпроекту «Искусственный интеллект в биологии», который посвящен самым современным достижениям ИИ в молекулярной биологии.

2 место. Откуда берутся половые клетки?

Второе место заняла статья «Откуда у людей половые клетки берутся?» [9]. Половые клетки — уникальная популяция клеток организма, ведь именно они обеспечивают передачу наших генов следующему поколению. Появление этих клеток в рамках зародышевой линии происходит еще на этапе самого раннего эмбриогенеза, то есть мы проносим эти клетки буквально через всю нашу жизнь, прежде чем они дают начало потомству. В статье дается подробный обзор самых последних исследований, в том числе статьи профессоров Алексея Абызова и Флоры Ваккарино, ученых из Клиники Мэйо и Йельского университета, которая вышла в этом году в журнале Nature Communications. Результаты их работы проливают свет на то, откуда берутся клетки зародышевой линии и какие факторы влияют как на сами эти клетки, так и на представителей следующего поколения.

1 место. Нобелевка по медицине в 2024 году

Первое место по итогам голосования заняла статья о нобелевском открытии в области медицины. В этом году нобелевскими лауреатами стали Виктор Эмброс и Гэри Равкун, открывшие научному миру микроРНК. Исследуя нематоду Caenorhabditis elegans, ученые заметили новый механизм регуляции экспрессии генов, в котором, против обыкновения, не участвовали какие-либо факторы транскрипции белковой природы. Каково же было их удивление, когда оказалось, что регуляторами синтеза информационной РНК в клетке оказались маленькие последовательности РНК длиной всего пару десятков нуклеотидов. С тех пор прошло уже больше 30 лет, и сейчас исследования микроРНК стали рутиной, а на PubMed можно найти тысячи статей на эту тему, но признание пришло к ученым только в 2024 году. О подробностях открытия читайте в статье «МикроРНК с огромным влиянием — за что вручили Нобелевскую премию по медицине (2024)» [10].

По заявкам читателей

Помимо топ-10 статей, опубликованных на «Биомолекуле» в 2024 году, наши читатели просят нас включить еще одну статью, которая стала победителем конкурса «Био/мол/текст-2023/2024»: «Оземпик: больше, чем средство для похудения» [11]. Эта статья посвящена агонистам глюкагон-подобного пептида-1 (GLP-1) датской компании Novо Nordisk. В последние годы продажи этой компании бьют рекорды, и причина этому — один из агонистов GLP-1 Семаглутид, который применяется для лечения сахарного диабета 2 типа (Оземпик) и ожирения (Вегови). Об истории создания этих препаратов, а также о перспективах их использования вы узнаете из статьи Анны Калининой.

Литература

1. Не можешь излечить — восстанови! Как появилась регенеративная медицина и какие у нее возможности сегодня;
2. Несуществующие в природе белки́ — за что вручили Нобелевскую премию по химии (2024);
3. Тканевая инженерия и что она может предложить сегодня;
4. Ликбез по ЦНС;
5. Медицинская мультивселенная: получится ли у омиксов людей лечить?;
6. От медицинской онкологии к молекулярной биологии рака;
7. Заклятые друзья и закадычные враги: как бактериофаги и бактерии сосуществуют миллионы лет;
8. Как языковые модели покорили мир белков;
9. Откуда у людей половые клетки берутся?;
10. МикроРНК с огромным влиянием — за что вручили Нобелевскую премию по медицине (2024);
11. Оземпик: больше, чем средство для похудения.