Sadovi, ki naj bi jih v znanosti pridelali letos

Znanost leta 2014 - Številni potekajoči znanstveni projekti obetajo bogato bero, od matičnih celic za oči do transgenskih opic.

Objavljeno
08. januar 2014 17.02
Silvestra Rogelj Petrič
Silvestra Rogelj Petrič
Kaj nam bo v znanosti prineslo letošnje leto? Je vprašanje sploh smiselno, saj odkritja že po definiciji ne moremo napovedati, ker gre za nekaj zdaj neznanega? Toda pri napredku v znanosti ne gre le za odkritja, temveč tudi za inovacije. Te prav tako kot odkritja utegnejo bistveno vplivati na naše življenje, v nasprotju z odkritji pa jih je mogoče napovedati.

Kaj se nam torej obeta v letu 2014? Povzemamo napoved, ki so jo v sestavili pri prestižni znanstveni reviji Nature. To ni nikakršna futuristična napoved, temveč s podatki o potekajočih projektih utemeljeno predvidevanje, kje v znanosti bomo letos (skoraj) zanesljivo priča pomembnemu prodoru. Ti se obetajo na vseh področjih, ki so v zadnjih letih že doživela velik razmah, od genetike, raziskovanja Marsa, proučevanja možganskega delovanja, razvoja novih načinov spopada z rakavimi obolenji in virusom HIV, pa do novih načinov pridobivanja električne energije, prodorov na eni strani v nanosvet in na drugi med valovanje v vesolju, razvoja skladiščenja toplogrednega ogljikovega dioksida in povrnitve vida pri ljudeh, ki so ga izgubili zaradi bolezni.

Transgenske opice namesto miši že letos?

Bodo transgenske opice med nami že letos? Pri reviji Nature so prepričani, da bodo. Navajajo več raziskovalnih skupin, ki se že nekaj časa intenzivno ukvarjajo z razvojem takih opic, med njimi skupino genetika Erika Sasakija in biologa, specialista za matične celice, Hidejukija Okana s tokijske univerze Keio. Slednja si prizadevata, da bi ustvarila transgenske primate s pomanjkljivostmi v imunskem sistemu ali pa motnjami v delovanju možganov.

Pri reviji seveda hkrati napovedujejo, da bo razvoj takih primatov gotovo zaostril etična vprašanja, povezana z razvojem takih organizmov in z njihovo uporabo, kljub prednostim za človeštvo, ki bi jih taki projekti lahko pomenili. Raziskave na transgenskih primatih bi lahko bistveno skrajšale pot do učinkovitih zdravstvenih terapij za številne bolezni pri ljudeh, saj miši, ki jih zdaj uporabljajo pri proučevanju teh motenj, za ta namen niso ravno najbolj primerne. Pri Nature še napovedujejo, da bo delo s transgenskimi primati verjetno vključevalo metodo urejanja genov, označeno s kratico CRISPR, ki je bila razvita lani.

Nevralni podvigi

Zveni utopično, a vendarle se po mnenju revije Nature utegne zgoditi: na letošnjem nogometnem svetovnem prvenstvu v Braziliji naj bi prvo žogo brcnil človek s poškodbo hrbtenjače! Nevrobiolog Miguel Nicolelis z ameriške univerze Duke v Severni Karolini je namreč razvil tako imenovani eksoskelet, ki nadzira možgane: z njim naj bi oseba s poškodbo hrbtenjače lahko brcnila žogo na prvenstvu. Prav tako že potekajo prizadevanja, kako bi pri hromih ljudeh ponovno povezali paralizirane dele telesa neposredno z možgani, ne prek robotskih rok ali eksoskeleta. Nevroznanstveniki upajo na še večje dosežke v bazični znanosti. Podlaga za to upanje so veliki zneski, namenjeni nekaj večjim raziskovalnim projektom v ZDA in v Evropi, kot je na primer evropski projekt Človeški možgani.

Napeta tekma v farmacevtski industriji

V farmacevtski industriji bodo letos oči uprte v rezultate poskusov dveh tekmujočih terapij za obvladovanje protiteles, ki ovirajo pacientov imunski sistem pri spopadu z rakom. Gre za zdravili nivolumabom in lambrolizumabom, delujoči na principu blokiranja proteinov, ki preprečujejo celicam T, da bi napadle tumorje. Na prvih testih sta obe zdravili pri pacientih sprožili višjo raven odziva, kot pa ga dosega zdravilo ipilimumab v podobni terapiji, ki so jo raziskovalci uvedli leta 2011 za zdravljenje napredovalih oblik melanoma.

Bližamo se superprevodniku

Za polprevodnike iz minerala perovskit je že nekaj časa znano, da pri normalnih temperaturah pretvarjajo svetlobno energijo v električno. Gre za poceni prevodnike, ki so že dokazali, da njihova stopnja konverzije presega 15 odstotkov, kar je znaten skok od 4-odstotne stopnje, dosežene leta 2009, ko so se prvič pojavili. Pri reviji Nature pa jim letos napovedujejo še boljše rezultate. Njihova učinkovitost naj bi dosegla 20-odstotno stopnjo, torej enako, kot jo imajo zdajšnji komercialni fotovoltaični paneli na osnovi silicija. Raziskovalna skupina na univerzi Oxford pa že intenzivno proučuje možnosti izdelave perovskitov brez svinca.

Upanje za okužene s hivom

Lani sta okuženim s hivom vzbudili upanje dve raziskovalni skupini, ki sta dokazali, da so širše nevtralizirajoča protitelesa, ki ciljajo na celo vrsto različnih tipov virusa hiv, pri opicah hitro in učinkovito odpravila okužbo z virusom, sorodnim hivu. Letos bodo to terapijo preizkusili tudi na ljudeh, okuženih s hivom. Rezultati preizkusa naj bi bili znani jeseni. Poleg tega pri reviji Nature pričakujejo, da bo lanski uspeh pri zdravljenju dojenčka, ki se je rodil okužen s hivom, zelo verjetno povod za širše zasnovan preizkus tega pristopa k odpravljanju okužbe s hivom, ki deluje na podlagi velikih odmerkov antiretrovirusnih zdravil že takoj ob rojstvu.

Miniaturni bralnik zaporedij

Po predvidevanju urednikov revije bo tehnologija, ki omogoča hitro sekvencioniranje DNK v obroču proteinov, znana kot biološka nanopora, po več desetletjih razvoja letos prišla na trg. Prva pri tem bo britanska družba Oxford Nano-pore Technologies iz Oxforda, ki napoveduje objavo prvih podatkov iz odstranljive naprave za sekvencioniranje v velikosti spominskega ključka. Ključek so že dali znanstvenikom, da ga preizkusijo. Obetajo si, da bo z njim mogoče brati daljše dele DNK, kot je zdaj mogoče z drugimi tehnikami. To bi bilo zlasti uporabno pri analiziranju zaporedij v mešanih primerih bakterijske DNK.

Več o podnebju

Po napovedih Mednarodnega panela za podnebne spremembe bo novembra ta ugledni odbor dokončal in objavil peto poročilo o stanju našega podnebja. Medtem ko je prva delovna skupina svoje ugotovitve objavila že lani, bosta zdaj sledili še druga in tretja. Njihove ugotovitve se bodo osredotočile na vplive podnebnih sprememb in na možnosti, kako se jim lahko prilagodimo ali zmanjšamo njihove učinke. Ne glede na formalna pogajanja generalni sekretar Združenih narodov Ban Ki Mun upa na pomembne obljube in zaveze, ki naj bi jih države sprejele na »podnebnih« pogajanjih septembra v New Yorku.

Na raziskovalnem področju velika pričakovanja vzbuja napovedani začetek velikega projekta za zajemanje in shranjevanje ogljikovega dioksida v Kanadi. V približno milijardo evrov vredni termoelektrarni Boundary Dam v Saskatcewanu, opremljeni s tehnologijo za izločanje ogljikovega dioksida iz premoga in varno uskladiščenje tega toplogrednega plina, naj bi komercialno obratovanje steklo že čez dobre tri mesece.

Obnavljanje zarodnih celic

Japonska raziskovalna skupina se bo letos lotila prvih kliničnih preizkusov za uporabo induciranih pluripotentnih matičnih celic. Vendar rezultatov ni pričakovati prav kmalu. Kalifornijsko biotehnološko podjetje Advanced Cell Technology pa je napovedalo, da bo objavilo podatke iz dveh preizkusov človeških zarodnih matičnih celic – edinih dveh, ki imata dovoljenje ameriških oblasti za uporabo. Pri obeh napovedanih preizkusih bodo približno 30 ljudem z eno od dveh oblik neozdravljive degenerativne slepote vbrizgali v oči celice očesne mrežnice, pridobljene iz matičnih celic.

Satelit Planck na sledi ostankom gravitacijskih valov

Satelit Planck Evropske vesoljske agencije naj bi začel pošiljati podatke o tem, kako polarizacija fotonov iz vesoljskega mikrovalovnega ozadja variira na našem nebu. Za ta ezoterični vzorec raziskovalci domnevajo, da ga povzroča tako imenovana inflacija, hitro širjenje vesolja po velikem poku. Če ga bo satelit zaznal, bodo podrobnosti o tem odprle pot do dokazov o ostanku gravitacijskih valov, za katere se domneva, da so se vpletali v prostor in čas zgodnjega vesolja.

O nekaterih drugih napovedanih vesoljskih podvigih, med katerimi tudi Nature postavlja v ospredje polet sonde Rosetta do kometa, pa bomo pisali v posebnem članku.