Nature #576 (7787): неэтичная трансплантация органов, скандал вокруг амазонских лесов и новая вакцина от вируса Эбола

Тема специального выпуска Nature — самые яркие личности 2019 года. — Nature’s 10.

• Первый герой — физик Рикардо Гальвао (Ricardo Galvão), бывший глава Национального института космических исследований в Сан-Паулу и защитник амазонских лесов. Рикардо Гальвао потерял работу потому, что обвинил бразильское правительство в вырубке лесов Амазонии. За период с 2004 по 2012 годы Бразилия потеряла 80% леса. В последние годы ситуация еще больше ухудшилась. Команда ученых Национального института космических исследований подсчитала, что с августа 2018-го по июль 2019-го Амазония лишилась лесной площади, сопоставимой по размерам с территорией Пуэрто-Рико.
• Звание «космического героя» года получила астрофизик Виктория Каспи (Victoria Kaspi). Ей удалось доработать инновационный радиотелескоп и с его помощью зафиксировать восемь новых быстрых радиовсплесков. Быстрые радиовсплески — пока малоизученный феномен астрофизики. Известно, что они формируются в области нейтронных звезд и недоступны для наблюдения обычными телескопами. Благодаря исследованиям Виктории Каспи космологи и астрофизики расширили объем информации о космических радиовсплесках. Материалов получилось даже слишком много — по выражению самой Виктории, «это все равно что пить воду из пожарного рукава — так много у нас данных».
• Нейробиолог Ненад Сестан (Nenad Sestan) со своей группой создал систему, которая восстанавливает некоторые функции мозга млекопитающих после биологической смерти. «Ожившие» свиные головы из Йеля в апреле этого года попали в прессу как один из самых неоднозначных научных экспериментов. Сами ученые не торопятся с преждевременными выводами и подчеркивают, что их открытие — лишь один из возможных способов искусственно поддерживать работу нейронов в течение нескольких часов. — «Биомолекула»: «Голова профессора Канаверо».
• Хранитель биоразнообразия Сандра Диаз (Sandra Díaz) в мае этого года анонсировала данные об истинной скорости вымирания видов животных и растений. Аналитика доказывает, что темпы исчезновения видов в десятки и сотни раз выше, чем в среднем за последние десять миллионов лет. В сборе информации о биоразнообразии участвовали эксперты из 51 страны, а Сандра Диаз с коллегами — антропологом Эдуардо Брондицио и экологом Йозефом Сеттеле — координировали работу Межправительственной группы по биоразнообразию и экосистемам. Предварительные прогнозы ученых показывают, что около миллиона видов растений и животных Земли могут исчезнуть в ближайшие десятилетия. — «Биомолекула»: «Это страшное слово “дефаунизация”».
• Борец с вирусом Эбола Жан-Жак Муембэ Тамфум (Jean-Jacques Muyembe Tamfum) был одним из его первооткрывателей. За 43 года, что прошли с момента первых экспериментов с кровью заболевших, ученый проделал большую работу. В 1995 году Жан-Жак Тамфум разработал ключевые здравоохранительные меры для сдерживания вируса Эбола. С июля 2019 года исследователь координирует работу врачей, которые борются с самой масштабной эпидемией лихорадки Эбола в Демократической Республике Конго. В ноябре 2019 года Европейская комиссия одобрила две вакцины от вируса Эбола, одна из которых — mAb114 — разработка Жан-Жака Тамфума. — «Биомолекула»: «Вирус Эбола» (тема).
• Охотник за австралопитеками Йоханнес Хейл-Селасси (Yohannes Haile-Selassie) обнаружил череп, который заставляет по-новому взглянуть на прошлое наших предков. Раньше самой ранней антропологической находкой считался скелет Люси — афарского австралопитека. Люси жила примерно 3,2 млн лет назад в Эфиопии. Йоханнесу Хейл-Селасси удалось разглядеть лицо более древнего родственника человека — анамского австралопитека. Датирование образцов черепа позволило установить возраст находки — 3,8 млн лет. Это значит, что анамские австралопитеки существовали параллельно с афарскими на протяжении примерно ста тысяч лет.
• Защитник биоэтичной трансплантации Венди Роджерс (Wendy Rogers), которая провела расследование 85 000 случаев пересадок органов. На протяжении последних двадцати лет в Китае периодически всплывали подозрительные факты о донорских органах для операций. Главным обвинением был слух о том, что органы для трансплантации получают от заключенных. Правительство Китая каждый раз опровергало эти слухи и приводило доказательства того, что органы берут у добровольцев. Венди Роджерс, которая с 2016 года руководит консультативным комитетом Международной коалиции за прекращение злоупотребления трансплантационным материалом, обнаружила ряд несоответствий в статьях китайских врачей. Команда Роджерс разобрала огромный пласт документов за период с 2001 по 2017 годы и выделила 17 научных журналов, которые публиковали невнятные данные о трансплантациях. Два журнала, в числе которых PLOS One, уже отозвали несколько статей со спорными фактами. Венди Роджерс не собирается останавливаться на достигнутом и будет продолжать изучение данных о донорских пересадках. — «Биомолекула»: «Этюды о биоэтике», «Органы из лаборатории», «Искусственные органы и тканевая инженерия».
• Китайский генетик Дэн Хонкуй (Deng Hongkui) подтвердил безопасность CRISPR-редактирования клеток для лечения ВИЧ. Для этого ученый выбрал ген CCR5 в качестве мишени — при выключении этого гена организм не вырабатывает белок, с помощью которого вирус проникает в клетки человека. Безопасность терапии обеспечивалась тем, что исследователи модифицировали лишь 18% клеток, которые затем пересаживали пациенту. Эффективность лечения при таком подходе оставалась низкой, зато Дэн получил доказательства безопасности CRISPR-редактирования генома. — «Биомолекула»: «Просто о сложном: CRISPR/Cas», «Изменение генома и... мировой науки?», «Как избежать случайных связей: инструкция от Cas12b», «12 методов в картинках: генная инженерия. Рекомбинантные ДНК и биоэтика».
• Квантовый архитектор Джон Мартинс (John Martinis) в октябре этого года продемонстрировал первый квантовый компьютер. Отличие такого компьютера от обычного в том, что для хранения и обработки информации используются кубиты, а не стандартные биты. Квантовые компьютеры мощнее классических: 53-кубитный процессор способен за 200 секунд решить сверхспецифическую задачу, которую мощный современный компьютер решил бы только через 10 000 лет!
• Замыкает список экоактивистка Грета Тунберг (Greta Thunberg). Ученые на протяжении последних десятилетий неоднократно предупреждали об изменениях климата. Но шведская школьница ворвалась в мировую общественность и привлекла внимание своей откровенностью и эмоциональным накалом. Руководитель программы «Климат и энергия» Анджела Андерсон отмечает главную заслугу Греты — она вдохновляет научное сообщество на более активную защиту климата.

Science #366 (6472): лицо древнего человека, родоначальники эукариот и одобрение FDA

В этот раз редакция журнала внесла интерактивный элемент: за три недели до выпуска номера на сайте Science открыли читательское голосование. Открытия, которые набрали наибольший рейтинг, попали в топ-9 прорывов года. В числе победителей — искусственный интеллект, микробиом, всё та же вакцина от вируса Эбола, денисовцы и лечение муковисцидоза. — Runners-up:

• Убийственные последствия падения Чиксулуба. Ученые все еще изучают последствия падения метеорита 66 млн лет назад, который навсегда изменил климат Земли. В этом году международной исследовательской команде удалось восстановить хронологию событий. После удара земную поверхность покрыла расплавленная лава, смешанная с кусками камней. Это спровоцировало цунами и массовые пожары — клубы дыма с серными соединениями поднялись в атмосферу, вызвав темноту и похолодание. Через час после столкновения метеорита с Землей сейсмические волны вызвали подъем воды в обмелевших речных системах. Многие живые организмы погибли: в жабрах ископаемых рыб ученые нашли следы частиц иридия — метеоритного элемента. Анализ фораминифер — водорослей в кальциевых раковинах — показал, что Чиксулуб спровоцировал подкисление океана. Из-за снижения уровня рН количество органики в океане сократилось настолько, чтобы подавить морскую жизнь на миллион лет. Однако растительный и животный мир восстановился раньше, чем ожидалось. Папоротники и мелкие млекопитающие выжили, а их потомки перешли в эру палеогена. В течение следующей тысячи лет пальмы сменили папоротники, а еще через 300 000 лет появились первые каштановые и ореховые виды. За 100 000 лет после падения Чиксулуба млекопитающие удвоили свое разнообразие и увеличились в размерах. Исследования по реконструкции событий на древней Земле попали в число прорывов этого года. — Rapid ocean acidification and protracted Earth system recovery followed the end-Cretaceous Chicxulub impact.
• Денисовцы-путешественники. Все обнаруженные останки денисовских людей находили в России — в Сибири и на Алтае. Из-за этого в научном сообществе сложилось мнение, будто наши предки ограничивались локальным ареалом. Находка, которую обнаружили в Тибете в 1980 году и закончили анализировать только сейчас, опровергает это убеждение. Сложность в этом исследовании заключалась в том, что во фрагменте кости не сохранилась ДНК. Ученые выделили из костной ткани коллаген и провели филогенетическое сравнение. Челюсть с двумя коренными зубами принадлежала денисовскому человеку, который жил на Тибетском плато 160 тысяч лет назад. В сентябре этого года другая научная команда использовала такой же метод для исследования генома останков девушки из Денисовской пещеры. В результате удалось реконструировать образ наших предков: покатый лоб, выпуклая нижняя челюсть, широкое лицо и длинный свод зубов вдоль челюстной кости. — «Биомолекула»: «Скандалы, интриги, расследования: с какими гоминидами спали наши предки?», «Генофонд австралийских аборигенов хранит ключ к тайне выхода человека из Африки».
• Непризнанные археи. Штамм микроорганизмов Prometheoarchaeum syntrophicum MK-D1 в этом году официально признали археями. MK-D1 были известны только по фрагментам ДНК, которые удалось выделить из глубоководных отложений. У этих архей нет ядра, но они содержат гены эукариот. Приблизиться к решению загадки MK-D1 удалось японским ученым, которые на протяжении последних 12 лет выращивали таинственные глубоководные микроорганизмы в лаборатории. Расшифровка генома архей MK-D1 подтвердила присутствие эукариотических генов — а это значит, что эти микроорганизмы могли бы быть потенциальными родственниками эукариот. Также ученые обнаружили, что археи MK-D1 лучше всего растут в компании с конкретными бактериями, которых они захватывают с помощью щупалец. Это наблюдение может стать ключом к объяснению происхождения митохондрий. — «Биомолекула»: «Собственной персоной: ученым удалось вырастить в лаборатории вероятного предка эукариот».
• Лечение муковисцидоза. В этом году FDA одобрило новый препарат Trikafta (сочетание трех действующих веществ) для лечения муковисцидоза. Это наследственное заболевание, симптомы которого — обильное выделение слизи, закупорка железистых протоков и отек легких. Третья фаза клинических исследований подтвердила эффективность тройной комбинированной терапии с помощью Trikafta. — «Биомолекула»: «Муковисцидоз — первые надежды».
• Спасение недоедающих. Каждый год миллионы детей испытывают задержку роста из-за нехватки питательных веществ. Причина в том, что их кишечная микробиота не успевает сформироваться, приводя к нарушениям пищеварения. В этом году международная команда исследователей разработала недорогую и легкодоступную пищевую добавку, которая стимулирует рост полезных бактерий. Среди компонентов этой добавки — нут, бананы, соевая и арахисовая мука. Сокращенные клинические испытания у детей с дефицитом массы тела показали, что в их крови повысилось количество белков — маркеров роста. — «Биомолекула»: «Микробиом кишечника: мир внутри нас».
• Фото Аррокота. Один из объектов Пояса Койпера — 2014 MU₆₉. В этом году 2014 MU₆₉ наконец-то разглядели и переименовали из Ультимы Туле в Аррокот. Долгие годы фрагмент Пояса Койпера был просто серым пятном в темноте космоса. С помощью космического аппарата New Horizons удалось сделать снимки Аррокота — он оказался похожим на желтого снеговика.

По традиции, в противовес победам Science публикует и антисписок с самыми громкими научными разочарованиями этого года. В число провалов-2019 попали: исчезающие амазонские леса и скандал вокруг Рикардо Гальвао; самая масштабная за последние годы вспышка суперагрессивной кори в США («Биомолекула»: «Корь: война с детской чумой продолжается»), а также сенсация с вымирающими североамериканскими птицами, количество которых снизилось примерно на 3 млрд. — Breakdowns of the year.