Мария Лукашина 0,0

Мозг — это орган, который сильнее всего отличает человека от остальных животных. Можно сказать, что человек как вид занимает «когнитивную нишу»: мы достигли впечатляющих (для млекопитающих таких размеров) численности и ареала обитания благодаря своему интеллекту — продукту работы развитого и сложно устроенного мозга. Важная роль мозга для человека означает высокую «цену поломки», и болезни мозга — нарушения развития, психические расстройства, нейродегенеративные и инфекционные заболевания, инсульты и опухоли — становятся огромной проблемой для медицины. Центральная нервная система — важнейший интерфейс для взаимодействия организма с окружающим миром, и даже небольшие изменения в ее работе могут существенно повлиять на приспособленность организма. В рамках нового спецпроекта «Нейрофармакология», прежде чем углубляться в сложности разработки методов терапии для заболеваний мозга, мы предлагаем читателям кратко познакомиться с анатомией и физиологией центральной нервной системы.

Хотя злокачественные опухоли известны человечеству, вероятно, с самого момента появления нашего вида, природа этой группы заболеваний стала понятна только во второй половине 20-го века, когда на стыке онкологии и молекулярной биологии возникла новая область знания — молекулярная онкология. В вводной статье нашего спецпроекта «Онкология» мы рассмотрим основные этапы развития этой науки и дадим краткое описание ключевых признаков рака (hallmarks of cancer), которые отличают злокачественные опухоли от здоровых тканей на молекулярном и клеточном уровне и объясняют основные симптомы рака: способность к безудержному росту, устойчивость к лечению и высокую вероятность рецидива удаленной опухоли, а также распространение по организму (метастазирование).

На фоне конкуренции между Microsoft, Google, Meta, Amazon и другими техногигантами за звание обладателя лучшего чат-бота, достижения аналогичных моделей в биохимии и структурной биологии остаются слегка за кадром. А успехи есть, и еще какие! В этой статье спецпроекта «Искусственный интеллект в биологии» «Биомолекула» постарается исправить несправедливость и расскажет, как работают «большие языковые модели» на последовательностях биомолекул и к чему их можно применить в биологии. Мы также обсудим аналогии между биополимерами и привычными нам текстами, которые позволяют применять языковые модели к белкам и ДНК. Не забудем поговорить и про нашумевший AlphaFold — причем будем его не только хвалить! Ну и как всегда, поделимся кейсами, которые уже меняют структурную и другие области биологии.

Логичным этапом стремительного развития алгоритмов искусственного интеллекта, увеличения вычислительных мощностей и развития методов молекулярного анализа стало появление (мульти)омиксных технологий. Считается, что за ними будет победа в битве со сложными мультифакторными и социально значимыми патологиями, но пока это, как говорится, не точно. Так что давайте лучше разберемся, как и зачем используют (мульти)омиксы в биомедицине прямо сейчас — в заключительной публикации нашего спецпроекта.

Одна из самых насущных задач современной медицины — научиться точно и эффективно доставлять терапевтические агенты в мозг пациентов. Задача эта архисложная, так как мозг специально отгородился барьером, чтобы почти ничего в себя не пропускать. О том, как этот барьер преодолевается и какие трудности встают перед адресной доставкой лекарств, пойдет речь в очередной статье спецпроекта «Нейрофармакология».