Znanstveni dosežki 2015: Občudovanje in pomisleki

Izbor revije Science poleg Plutona in preurejanja DNK poudarja še cepivo proti eboli, zmožnosti kvasa, homo naledija in - nizko ponovljivost psiholoških študij.

Objavljeno
30. december 2015 15.45
Silvestra Rogelj Petrič
Silvestra Rogelj Petrič
Med številnimi izbori »naj« dogodkov leta 2015 so v teh dneh pozornosti deležni tudi najpomembnejša znanstvena odkritja, dosežki in izumi v iztekajočem se letu. Bralcem Delove Znanosti predstavljamo izbor, ki ga je pripravila revija Science, ena najbolj uglednih in razširjenih revij, namenjena objavljanju znanstvenih dosežkov na vseh področjih znanosti. Kaj so torej njeni uredniki izpostavili letos?

Poleg spektakularnega pogleda na enega od najbolj oddaljenih in najmanjših planetov v našem Osončju, na Pluton, ki se pojavlja na vrhu vseh letošnjih lestvic znanstvenih dosežkov (o tem je Znanost sprotno in obširno poročala) in ob tehniki preurejanja genov, s kratico označeni CRISPR, ki zaradi posega v DNK vzbuja številne etične pomisleke in obeta, da bo v središču pozornosti tudi v prihajajočem letu (kmalu jo bomo obširneje predstavili tudi v Znanosti ), so uredniki revije Science izbrali štiri dogodke:

• razvoj postopka, ki omogoča proizvodnjo opiatov iz kvasa na podoben način kakor proizvodnjo piva;

• odkritje ostankov še ene vrste prednika človeka – homo naledija, za katerega nismo vedeli;

• razvoj učinkovitega cepiva proti eboli in

• presenetljivo odkritje o nizki ponovljivosti eksperimentov na področju raziskav v psihologiji.

Kakor kaže čas izbranih dogodkov, je bilo z izjemnimi dosežki znanstveno najplodnejše letošnje poletje. Najprej smo izvedeli, da je znanstvenikom končno uspelo razviti učinkovito cepivo proti smrtonosni eboli. Že teden ali dva pozneje pa je prišla novica, da je mogoče z razmeroma dosegljivo tehniko spreminjati dedno zasnovo bodočih potomcev. Vznemirjenje ob tem odkritju je bilo še na vrhuncu, ko ga je zasenčil bližnji pogled na oddaljeni pritlikavi Pluton. Ta je postregel z obiljem dragocenih podatkov, ki jih bodo znanstveniki proučevali še mesece in leta.

Avgusta smo izvedeli, da kvas ne omogoča le proizvodnje piva, ampak tudi mamil, september nam je postregel z novico o odkritju novega davnega prednika človeka, homo naledija, o katerem nismo niti slutili, da je obstajal. Še preden smo se lahko vprašali, ali to odkritje spreminja pot, ki so jo predniki človeka prehodili do naše današnje podobe, pa nam je odkritje o nizki ponovljivosti psiholoških raziskav pokazalo, da se verjetno ne poznamo tako dobro, kakor smo bili prepričani.

Premagani virus ebole

Prve mesece iztekajočega se leta je močno zaznamovala epidemija smrtonosnega virusa ebole, ki je v Zahodni Afriki izbruhnila dve leti poprej. Virus je okužil 27.000 ljudi; 11.000 jih je umrlo. Med žrtvami so bili tudi zdravniki in medicinske sestre, ki so skrbeli za obolele. Novica o razvoju učinkovitega cepiva, ki jo je julija objavila Svetovna zdravstvena organizacija (SZO), je zato sprožila pravo olajšanje, saj je obstajala nevarnost, da bi se ta bolezen z obolelimi prenesla tudi na druge celine.

Poskusno cepivo proti eboli se je izkazalo za stoodstotno učinkovito med izbruhom bolezni v Gvineji, po besedah generalne direktorice SZO Margaret Chan pa je tudi zelo verjetno, da bo cepivo do konca rešilo zahodnoafriško epidemijo.

Rezultati poskusov, ki so vključevali 4000 ljudi, so bili po poročanju britanske medicinske revije The Lancet izjemni, predvsem zaradi hitrosti, s katero je bil opravljen razvoj cepiva. Ta po navadi traja celo desetletje, in ne le 12 mesecev, kot je trajal v primeru ebole.

Epidemija ebole na zahodu Afrike je izbruhnila konec leta 2013 v Gvineji in se razširila v Liberijo in Sierro Leone. V teh treh državah so zabeležili več kot 99 odstotkov smrtnih žrtev. Zdravila za to okužbo ni, zato je učinkovito cepivo toliko bolj pomembno.

V poskusu v Gvineji so s cepivom, poimenovanim rVSV-ZEBOV , nekaj več kot 2000 ljudi cepili takoj, ko so v njihovi bližini identificirali bolnika z ebolo, nekatere ljudi pa šele tri tedne po stiku z bolnikom. Med tistimi, ki so bili cepljeni takoj, po preteku inkubacijske dobe ni bilo nobenega primera okužbe z ebolo. Med približno 2000 tistimi, ki so bili cepljeni tri tedne pozneje, so po inkubacijski dobi odkrili 16 primerov okužbe z ebolo. Po mnenju strokovnjakov ti rezultati utemeljujejo sklep, da cepivo rVSV-ZEBOV, če je uporabljeno pravočasno, zagotavlja stoodstotno zaščito pred to sicer smrtonosno okužbo.

Iz kvasa zdaj tudi opiati

Avgusta je biotehnologe presenetila novica, da je raziskovalcem na kalifornijski univerzi Stanford uspelo razviti sev kvasa, ki lahko spreminja sladkor v protibolečinsko zdravilo s strokovnim imenom hidrokodon, in še en sev, ki lahko ustvarja tebain – opiatsko snov, ki jo farmacevti uporabljajo za izdelavo protibolečinskega zdravila oksikodona. Ob navdušenju, da ta dosežek odpira povsem novo pot k izdelavi protibolečinskih zdravil, pa se je pojavila tudi bojazen, da bi bila nova tehnika lahko zlorabljena za nedovoljeno pridelovanje heroina.

Opiate, med katere sodita tudi heroin in morfij, danes v raznih delih sveta pridobivajo iz posebnih vrst maka, ki uspeva v Avstraliji, Evropi in na Bližnjem vzhodu. Postopek je zelo drag in dolg, saj traja vsaj eno leto. Zato ne preseneča podatek, da kar pet in pol milijarde ljudi po vsem svetu predvsem zaradi visoke cene nima dostopa do učinkovitih protibolečinskih zdravil. Omenjeni novi postopek pridobivanja teh snovi iz kvasa in sladkorja je zato obetaven prav zaradi nižjih stroškov. Znanstvenikom pod vodstvom bioinženirke Christine Smolke je namreč uspelo spremeniti gensko kodo kvasa tako, da ta lahko uspešno spreminja sladkor neposredno v opioidno sredstvo proti bolečinam.

S posegi v kvasov DNK so raziskovalci dosegli, da tako spremenjeni sev kvasa proizvaja molekule, ki jih sicer najdemo v maku. S tem niso le bistveno pocenili postopka pridobivanja protibolečinskih snovi, ampak so omogočili tudi pridobivanje učinkovitejših protibolečinskih snovi. »Zdaj nismo več omejeni le na naravo in na sposobnost makov, ampak lahko te snovi modificiramo. Odstranimo lahko negativne stranske učinke, ne da bi okrnili njihovo protibolečinsko delovanje,« pojasnjuje Christine Smolke.

Priznava sicer, da bi ta sev kvasa lahko zlorabili za nezakonito pridobivanje mamil. A poudarja, da je ta možnost le teoretična, saj v razmerah »domačega laboratorija« za zdaj takšnega seva kvasa ni mogoče pridelati. So se pa kljub temu že povezali z ustreznimi strokovnjaki, ki naj bi jim pomagali zmanjšati tveganje zlorabe njihovega dosežka.

Nova vrsta pradavnega človeka

Septembra je arheologe, pa tudi druge, ki jih zanima davna preteklost, presenetila novica, da so v težko dostopni jami v bližini Johannesburga v Južni Afriki našli fosilizirane dele 15 okostij dotlej neznane človeku podobne vrste. Poimenovali so jo homo naledi – po jami Vzhajajoča zvezda, v kateri so našli kosti. V jeziku sesoto, enem izmed južnoafriških jezikov, naledi namreč pomeni zvezda.

Glede na položaj najdenih ostankov strokovnjaki domnevajo, da so ti človečnjaki pokopavali svoje umrle, za kar je dotlej veljalo, da je počel edino človek. Dejstvo, da so to najbrž počeli tudi ti predniki, bi utegnilo spremeniti naše dosedanje razumevanje človekove evolucije.

»Spoznali smo novo človeško vrsto, ki je premišljeno ravnala s svojimi umrlimi,« je ob odkritju povedal profesor z univerze Witwatersrand v Johannesburgu Lee Berger. »Doslej smo mislili, da je bilo obredno ravnanje z mrtvimi značilno samo za homo sapiensa.«

Že samo odkritje tolikšnega števila fosilov, ki so pripadali najmanj 15 posameznikom, je po mnenju Chrisa Stringerja, vodilnega raziskovalca iz naravoslovnega muzeja v Londonu, izjemno, saj dodatno osvetljuje kompleksnost človekovega družinskega drevesa, ki ga v veliki meri še ne poznamo dovolj. Zanimivo je, da so roke, zapestja in stopala najdenih okostij novoodkritega prednika podobni kot pri današnjem človeku, velikost možganov in zgornji del telesa pa sta bolj podobna zgodnjemu človeku – možgani so po velikosti enaki možganom gorile. Novoodkriti človečnjak je bil vitek, visok okoli 150 centimetrov in težak približno 45 kilogramov.

Neponovljive psihološke študije

Med praviloma svetlimi dosežki pa letos v svetu znanosti izstopa tudi rezultat, ki utegne bistveno zmanjšati lesk raziskav v psihologiji. Avgusta je zelo velika skupina raziskovalcev objavila rezultate študije, v kateri so poskušali ponoviti sto glavnih psiholoških raziskav, zadnja leta objavljenih v glavnih revijah za psihologijo. Ugotovili so, da so rezultate, podobne originalnim, dobili le pri 39 raziskavah. Več kot 60 odstotkov raziskav, v glavnem v socialni in kognitivni psihologiji, se je torej pokazalo za neponovljive. Manjka jim torej eden bistvenih pogojev za zanesljivost znanstvenega rezultata, to je ponovljivost raziskave, ki bi zagotovila podobne rezultate.

Ali ta nizka ponovljivost rezultatov pomeni, da so številna dognanja v psihologiji zadnjih let nezanesljiva? – Ne, zatrjujejo raziskovalci in opozarjajo, da neujemanje z originalnimi rezultati kaže predvsem na težavnost izvedbe raziskav na tak način, da bi zagotavljal ponovljivost.

Ta namreč ni zahtevana le v psihologiji, ampak v vseh vejah znanosti. Tudi drugje zadnje čase opažajo, da raziskav ne ponavljajo toliko, kot bi bilo zaželeno za zanesljivo visoko potrditev znanstvenih rezultatov. Vzrok je dokaj prozaičen: v akademskem svetu na lestvici napredovanja veliko več kot ponovitev raziskave šteje objava rezultatov nove raziskave.

Če se bo trend odmika od ponavljanj raziskav v zgolj nove raziskave še nadaljeval, opozarjajo avtorji te velike preveritve psiholoških študij, se utegne zgoditi, da bo lesk novih dognanj dokaj hitro bledel. Blišč dosežka lahko ohranijo le potrditve, ki jih zagotavljajo uspešne ponovitve.