Naukowe podsumowanie roku 2013

Niemalże od początku istnienia bloga na nicprostszego śledzimy w okresie świątecznym, jak rok w nauce podsumował magazyn Science (zaczęło się w roku 2010 – Science z przytupem podsumował wówczas całą pierwszą dekadę XXI w.). Tegoroczne zestawienie jest bardzo rozbudowane; Science wyraźnie stawia na promocję nauki, zwłaszcza tej publikowanej na jego własnych łamach.

Co zatem zostało Przełomem Roku 2013? Które odkrycie otarły się o podium, a którym zostały tylko nagrody pocieszenia?

Przełom Roku: immunoterapia przeciwnowotworowa. Immunoterapia przeciwnowotworowa polega na tym, że wykorzystuje się własny układ immunologiczny chorego do walki z rakiem. Układ odpornościowy pobudza się tak, aby atakował komórki rakowe; dokonać tego można np. poprzez szczepionki przeciwrakowe. Jedną z głównych przyczyn tego wyboru na Przełom Roku były zakończone w tym roku próby kliniczne, które wreszcie pokazały, że nie jest to tylko koncept, który sprawdza się w szalce Petriego, ale raczej że jest możliwe stosowanie tej terapii z sukcesem u pacjentów.

2. Na drugim miejscu – ex aequo z pozostałymi ośmioma odkryciami – uplasowała się technologia pozwalająca na „redagowanie” DNA – opisywana przeze mnie przy okazji 60-lecia odkrycia DNA w ramach projektu Podwójna Helisa. Innymi słowy, miejsce drugie dla systemu CRISPR.

3. CLARITY: nowa technika obrazowania mózgu, która być może pozwoli nam liczyć komórki nerwowe. W momencie gdy prezydent Obama postanawia przeznaczyć 300 milionów dolarów na obrazowanie mózgu, pojawienie się nowej techniki, która może ten proces uczynić bardziej efektywnym, jest bardzo na czasie.

4. Sklonowanie człowieka: na razie mówimy tylko o klonowaniu embrionów. To ludzkiego odpowiednika owieczki Dolly daleka jeszcze droga.

5. Wyhodowanych w laboratorium mini-organów: zalążków wątroby, nerek, a nawet mózgu. Teraz tylko czekać, kiedy hodowanie zapasowych organów stanie się rzeczywistością!

6. Namierzenie źródła promieniowania kosmicznego w chmurach otaczających supernowe.

7. Zastosowanie perowskitów jako materiałów do ogniw słonecznych: perowskity są tanie, łatwe w produkcji, a w laboratorium mają przyzwoitą efektywność rzędu 15% (konwersji światła słonecznego w energię elektryczną).

8. Odkrycie, że sen pozwala na naprawę mózgu: na razie wykazano to tylko u myszy. Niemniej jednak to, że odnawiają się u nich w czasie snu połączenia nerwowe, jest dla nas bardzo dobrym znakiem i wielką nadzieją dla osób cierpiących na takie schorzenia jak np. choroba Alzheimera.

9. Odkrycie, że ludzki mikrobiom ma wpływ na to, jak nasz organizm reaguje na groźne bodźce takie jak np. niedożywienie lub rak. Warto przypomnieć, że badania nad mikrobiomem znalazły się na tej liście także dwa lata temu (chociaż w bardziej ogólnym sense). Opisywałem to wówczas tutaj.

10. Opracowanie szczepionki przeciw wirusowi RSV: ten groźny wirus atakujący drogi oddechowe zaraża 60% procent niemowląt, 2-3% spośród nich zapada na ostre zapalenie oskrzelików wymagające hospitalizacji. Innymi słowy: wredna menda. Teraz jednak mamy wreszcie na nią sposób.

W tym roku Science przyznało także dziewięć tytułów specjalnych dla różnych odkryć lub wydarzeń. Oto one.

Skamieniałość Roku: odkryta w październiku piąta czaszka z Dmanisi (Gruzja) będąca najpełniejszą czaszką hominidów żyjących w tym rejonie 1.8 milionów lat temu.

Kręgowiec Roku: golce, które w ostatnich latach stały się znakomitym modelem badań nad starzeniem. A to przez wzgląd na ich niesamowity cykl życiowy. Świetny tekst o golcach w maju popełniła migg – do przeczytania bardzo zapraszam.

Bezkręgowiec Roku: Issus coleoptratus, skaczący po roślinach pluskwiak. Wcześniej w tym roku poznaliśmy w większych szczegółach mechanikę jego skoków, dzięki zapisom z super szybkich kamer.

Ucieczka Roku: Voyager  1 oficjalnie opuścił Układ Słoneczny. Który to już raz?

http://xkcd.com/1189/

Polityk Roku: Lamar Smith, republikański kongresmen  z Teksasu, który w tym roku próbował zmienić sposób recenzji grantów Narodowej Fundacji Nauki w USA (NSF). Został za to bardzo (słusznie) skrytykowany przez środowisko naukowe. W skrócie, Smith zaproponował, aby granty nie były przyznawane na podstawie recenzji, ale w oparciu o zgodę polityków na dane badania. Pobieżne poszukiwania nie wykazały, czy jego kampanię finansował ruch kreacjonistów lub lobby antyszczepionkowe, ale daleko nie szukałem.

Połamanie Roku: jak potwierdzi tysiące szyb w Czelabińsku, tytuł jednogłośnie należy się syberyjskiemu meteorowi (nie, nie tunguskiemu).

Wyrok Roku: raczej bez zaskoczenia wyrokiem roku wybrano decyzję Najwyższego Sądu Administracyjnego w USA w sprawie patentów genowych. O problemie pisałem po raz pierwszy przy okazji Podwójnej Helisy, tutaj. O samym wyroku zaś więcej tutaj. Moim zdaniem po wyroku jest jak na razie pat.

Porażki Roku: tutaj cała lista; w maju stężenie atmosferycznego dwutlenku węgla przekroczyło 400 ppm (to, żeby nie było wątpliwości, źle); także w maju awarię zaliczył polujący na planety teleskop Kepler; w październiku nie lada wpadkę zaliczył rząd Stanów Zjednoczonych, który się był musiał zamknąć na ponad dwa tygodnie, bo panowie na Kapitolu nie mogli się dogadać, co do wspólnych bądź co bądź długów; nie powinno być zaskoczeniem, że wśród porażek roku Science wylicza 304 otwartodostępowe pisma zatwierdzające do publikacji zmyśloną pracę – moje zdanie w tej kwestii znacie, gdyż obszernie wyraziłem je tutaj; wreszcie – wycofanie przez holenderskiego psychologa społecznego, Diedericha Stapela, ponad 50 publikacji, ponieważ oparte były na sfałszowanych danych. Ale nie to jest wpadką – wpadką jest to, że następnie udało mu się dostać na konferencję TED, na której opowiadał o własnym oszustwie!

Genomy Roku: genomika, która od nowa zaczęła nabierać rozpędu w okolicach 2005 roku, gdy na rynek dostały się pierwsze sekwencery nowej generacji (w serii Genomowe Zatrzęsienie, która niestety chwilowo utknęła, jest to następny wpis! Więc proszę mi przypominać i motywować do pisania), wcale nie zwalnia – wręcz przeciwnie, z pojawiającymi się nowymi technikami jeszcze nabiera tempa. Skutkiem tego jest to, że niemal codziennie jakieś pismo publikuje nowy genom. Science wylicza warte uwagi genomy opublikowane w 2013 roku:

– najstarszy ludzki genom mitochondrialny: pochodzący z mającego 400 tysięcy lat szkieletu Neandertalczyka;

– najstarszy genom organizmu wielokomórkowego: pochodzący z mającego 700 tysięcy lat zamrożonego końskiego kopyta;

– żebropław;

– płetwal karłowaty, dzięki któremu wiemy więcej na temat tego, jak ssaki morskie radzą sobie z głębokim nurkowaniem;

– roślinny genom krzewu Amborella, dzięki któremu rozumiemy lepiej wczesny rozwój angiospermii;

– seria kocich genomów: tygrysa, lwa oraz śnieżnego leoparda;

– skorpion, który, jak się okazuje, ma o 10 tysięcy więcej genów niż my, ludzie!

– seria genomów różnych iglaków – głównie ze względu na ich rozmiar, siedmiokrotnie większy od ludzkiego (ponadto wiele roślinnych genomów jest znacznie trudniejsze do zsekwencjonowania niż zwierzęce);

– królewska kobra oraz pyton birmański: przez ich ciekawe przystosowania do ekstremalnych warunków;

– nietoperze: przez wzgląd na interesujące geny echolokacji;

– gołąb;

– grzyb odpowiedzialny za zarazę ziemniaków, która doprowadziła do słynnego wielkiego głodu w Irlandii;

– komórki HeLa – o tym pisałem tutaj.

Osobiście do listy genomów dodałbym jeszcze kilka (np. opublikowany przez moje pismo pierwszy genom żółwia), ale nie jest to w końcu moja lista – tylko lista magazynu Science. Więc odpuszczę.

Podobnie jak w ubiegłych latach w najbliższych miesiącach będę się starał nieco szerzej opisać odkrycia, które dostały się na „krótką listę”. O systemie CRISPR poczytać już zresztą możecie na Podwójnej Helisie, na którą niezmiennie i gorąco zapraszam.