Onkolozi vjeruju u iduću godinu

Neki od vodećih onkologa smatraju da je 2013. pokazala da će liječenje tumora uskoro izgledati bitno drugačije. Tri planeta udaljena 120 svjetlosnih godina najpogodniji kandidati za mogućnost postojanja života

Znanstveni svijet slaže se u ocjeni da je 2013. godina bila plodna i učinkovita, a iako se nije dogodilo ništa zasebno spektakularno poput otkrića Božje čestice koje je obilježilo, barem u medijima, znanstvenu 2012. godinu, na mnogima područjima znanosti u ovoj je godini došlo do napretka u višegodišnjim istraživanjima. Dokazi o učinkovitosti imunološke terapije u liječenju karcinoma, uspješno stvaranje organa iz matičnih stanica i razne nove medicinske tehnike najbolji su primjeri tome.

   Stvaranje organa iz matičnih stanica

   Inducirane pluripotentne matične stanice (iPSC) su pluripotente matične stanice koje se mogu umjetno derivirati iz neke odrasle stanice koja nema sposobnost regeniriranja ili pretvaranja u drugu stanicu, tako da se »silom« inducira ekspresija nekih specifičnih gena. Upravo se na ovom tipu stanica posljednjih petnaestak godina najviše eksperimentira po pitanju »stvaranja« organa. Iako su već poznati slučajevi kreiranja »djelića« krvnih žila ili mjehura iz pacijentovih stanica koji su ujedno i »profunkcionirali« u tijelu, »složeni« organi poput bubrega, jetre, srca ili pluća – ujedno i oni za kojima postoji i najveća potražnja, posve su druga priča. Početkom ove godine, međutim, tim američkih znanstvenika uspio je u laboratoriju stvoriti potpuno funkcionalan bubreg štakora. No najdalje do sad po ovom pitanju svakako su u 2013. godini otišli japanski znanstvenici sa Sveučilišta u Yokohami, koji su iz induciranih pluripotentnih matičnih stanica uspjeli stvoriti minijaturnu ljudsku jetru koja je profunkcionirala u tijelu miša. Tim je najprije uzgojio stanice jetre derivirane iz induciranih pluripotentnih matičnih stanica, te ih potom »pomiješao« s još dvije različite vrste matičnih stanica, između ostalog i onih iz pupčane vrpce. Tako spojene stanice iznenada su se počele same organizirati i formirati trodimenzionalne klustere – svojevrsne jetrene »pupoljke« i formirati krvne žile. Mikroanaliza pokazala je i da je genetska struktura ovih tvorevina do sad najsličnija tkivu jetre kod ljudskih fetusa u odnosu na sve dotadašnje pokušaje umjetnog stvaranja ove vrste organa. »Pupoljci« su potom presađeni u tijelo miša, gdje su se »spojili« s krvnim žilama domaćina, te su započeli funkcionirati kao prave jetre.

   Imunološka terapija u liječenju karcinoma

   U svojem pregledu znanstvene godine, Science, pored Naturea najutjecajniji znanstveni časopis na svijetu, kao najveći znanstveni doseg proglasio je cjelokupni progres u primjeni tzv. Imunološke terapije u liječenju karcinoma. Radi se o relativno novom pogledu na problem od kojeg u svijetu oboljeva i umire svake godine sve više i više ljudi – umjesto da se napada sam tumor, liječenje se fokusira na imunološki sustav. Iako je stara već godinama, ideja da se imunološki sustav pacijenta »napadne« na način da se sam obruši na tumor, za mnoge je stručnjake i dalje bila prerevolucionarna, posebice stoga što su njene moguće posljedice po ljudski organizam još uvijek nepoznate. No ove su godine dugogodišnja klinička ispitivanja pokazala odlične rezultate. S raznih strana svijeta stizale su potvrde produljivanja života – žena s tumorom većine grejpa u plućima razvijenim od melanoma živa je i zdrava i nakon 13 godina. Šestogodišnjak obolio od leukemije koji je bio na rubu smrti sad je zdrav i pohađa treći razred osnovne škole; čovjek s metastazama raka na bubregu čije se stanje nastavilo poboljšavati čak i nakon prestanka terapije. Neki od vodećih onkologa smatraju da je upravo 2013. godina pokazala da će liječenje tumora uskoro izgledati vrlo drugačije.

   CLARITY – nova tehnika slikanja mozga  

   Godinu na izmaku obilježilo je i uspješno testiranje nove tehnike za »skeniranje« mozga nazvane CLARITY. Tehnika znanstvenika sa Sveučilišta Stanford je uspješno premostila najveću prepreku na koju nailazi tradicionalno slikanje mozga – debele molekule lipida zbog kojih se stanične membrane prikazuju svjetlijima, zbog čega je slika moždanog tkiva mutnija. Zamijenivši lipide molekulama prozirnog gela, tehnika omogućava jasnu sliku moždanog tkiva, pri čemu su vidljive i živčane stanice i ostale strukture u mozgu. Znanstvenici tvrde da se pomoću ove tehnike zadaci poput brojanja neurona mogu izvoditi puno brže i efikasnije.

   CRISPR – Precizno preuređivanje gena

   Sam početak godine obilježila je utrka nekoliko znanstvenih timova da do kraja razviju brzu i preciznu novu metodu editiranja, tj. »preuređivanja« gena, odnosno dijelova genetskog koda. Tzv. CRISPR sustav bazira se na obrambenoj strategiji bakterija koje koriste RNA kako bi identificirale neprijateljsku DNA, te enzime kako bi je potom »izrezale«. Znanstvenici su uspjeli imitirati ovaj sistem, postigavši da RNA pronađe specifičnu sekvencu DNA (primjerice mutaciju koja uzrokuje neku bolest), te su nakon toga uz pomoć enzima preuredili genetski kod kako bi popravili mutaciju. Tehnika se bazira proteinu Cas9, koji bakterije koriste kao oružje kojim režu DNA predatorskih virusa. Već 2012. godine znanstvenici su pokazali da mogu pretvoriti Cas9 u »skalpel« za izvođenje mikro-operacija na genima. Ove godine, međutim, više od desetak znanstvenih timova pokazalo je da na ovaj način mogu manipulirati specifičnim genima na miševima, štakorima, bakterijama, ribama, muhama, biljkama, pa čak i na ljudskim stanicama. Usavršavanje tehnike već je pokrenulo i impresivne investicije u razvoj pripadajuće tehnologije, no neki stručnjaci i dalje pozivaju na oprez, obzirom da su se neke druge vrste obećavajućih genskih terapija već pokazale neuspješne.

   Uspješna potraga za izvorom kozmičkih zraka

   Ove su godine astronomi uspjeli »pronaći« čestice nabijene visokom energijom, tzv. kozmičke zrake na mjestu gdje su i nastale, u ostacima eksplodiranih supernova. Iako se nagađalo da je većina kozmičkih zraka akcelerirana udarnim valovima nastalim uslijed eksplozije masivnih supernova, magnetska polja u svemiru skrenula su putanje čestice, zbog čega je bilo praktički nemoguće naći njihov izvor. Znanstvenici su međutim, počeli tragati za ostacima radijacije nakon reakcija koje iza sebe ostavljaju kozmičke zrake kada se sudare s atomima u međuzvjezdanom prostoru. Ove ih je godine Fermi Gamma-ray teleskop i pronašao – baš tamo gdje su znanstvenici i očekivali da će biti.   Dokazi da se traumatično sjećanje prenosi kroz generacije   Vrlo zanimljivo istraživanje objavljeno je krajem godine u časopisu Nature, koje je pokazalo da miševi mogu prenijeti specifičnu traumu straha na svoje potomke, te čak i na generaciju iza njih.   U konkretnom istraživanju radilo se o strahu od određenog mirisa koji su miševi naučili uparivati s električnim šokom, a tog su se specifičnog mirisa, nakon toga, bez vidljivog razloga bojali i njihovi potomci kroz dvije generacije. Specifičan strah su pri tome generacijski »širili« i mužjaci i ženke, a širio se čak i na in vitro rođene potomke koji nikad nisu bili u doticaju sa svojim roditeljima. Istraživanje je izazvalo široke rasprave u znanstvenoj javnosti obzirom da je do sada bilo podrazumijevano da je genetska sekvenca sadržana u DNA jedini način putem kojeg se šire biološke informacije kroz generacije.

   Dokazi o mogućem životu na Marsu

   Tijekom 2013. godine, NASA je objavila niz podataka s najpopularnijeg rovera na svijetu koji upućuju na snažne dokaze postojanja života u povijesti Crvenog planeta. Geološke formacije otkrile su okoliš koji je nekoć pogodovao mikrobiološkom životu – zemlja koju je prikupio rover sadržavala je oko 2 posto vode.   – Pronašli smo naseljiv okoliš koji je vrlo podržavajući za život, što znači da su mikrobi na njemu mogli živjeti i potencijalno se razvijati, kazao je u ožujku John Grotzinger, jedan od znanstvenika na projektu Curiosity sa Kalifornijskog tehnološkog instituta u Pasadeni. U malom uzorku praha koji je rover prikupio bušeći rupu u stijeni – što je učinjeno po prvi put u povijesti čovječanstva, znanstvenici su pronašli pravo bogatstvo elemenata – dušik, vodik, sumpor, hidrogen, fosfor i ugljik – što su sve »sastojci života«.

   Voyger 1 napustio Sunčev sustav

   Iako se ne može okarakterizirati »otkrićem«, za jedan od najvećih znanstvenih događaja u ovoj godini pobrinula se sonda Voyger 1 koja je nakon 36 godina napustila Sunčev sustav. Lansirana još 1977. godine s blizankom – sondom Voyager2, NASA-ina sonda prvi je ljudskom rukom oblikovani predmet koji je prešao misterioznu granicu koja razdvaja naš Sunčev sustav od ostatka galaksije. Znanstvenici smatraju da je sonda prešla u »nepoznati svemir«, udaljen bar 18 milijardi kilometara od Zemlje ove godine, no točan datum nemoguće je utvrditi. Jedna od studija objavljena u časopisu Science sugerira da je sonda ušla u »međuzvjezdano« područje još u kolovozu 2012. godine, no NASA je tek ove godine prikupila dovoljan broj podataka da potvrdi Voygerov »prelazak«. Putujući brzinom svjetlosti, signal sa Voygera 1 sada treba otprilike 17 sati da stigne do Zemlje. Znanstvenici su uzbuđeni očekivanjem podataka koje će sonda ubuduće prikupljati iz svemira koji nije pod utjecajem našeg Sunca, a njezinim će putem uskoro i Voyager 2. 

   Najtočnija rana slika svemira

   Lansiran u orbitu 2009. godine teleskop Planck Europske svemirske agencije za cilj je imao potragu za najteže uočljivom radijacijom zaostalom od Velikog praska – tzv. kozmičkom mikrovalnom pozadinom (CMB) koje je svjedočila slici Svemira kakav je bio otprilike 380 tistuća godina nakon Velikog praska, te pružala detaljni uvid u bazične uvjete koji su doveli do Svemira u kakvom danas živimo. ESA-in teleskop u četiri je godine svog funkcioniranja znanstvenicima pružio do sad najbolji uvid u evoluciju Svemira, a konačna slika CMB-a koju je ESA na temelju tih podataka objavila ove godine do sad je najdetaljnija i najtočnija »dječja« slika najranijeg Svemira. Neki od tih podataka naveli su znanstvenike i na analize koje upućuju da je Svemir za oko 100 milijuna godina stariji nego što se mislilo. ESA-in »vremenski stroj« međutim odslužio je svoje, te ga je ESA u listopadu ove godine ugasila, poslavši satelit koji ga nosi na udaljeniju orbitu oko Sunca.

   Novi planeti pogodni za život

   Potraga za novom Zemljom, odnosno planetom koji bi bio naseljiv opsesija je mnogih astronoma i cijeli je niz planeta posljednjih godina otkriven u tzv. »naseljivom pojasu«. Jedan drugi, još poznatiji svemirski teleskop lansiran također 2009 i poznat kao Kepler, ove je godine, međutim, »pronašao« do sad najpogodnije planete u tom smislu. Tri planeta koja su opažena na temelju podataka koje je prikupio, udaljena 120 svjetlosnih godina do sad su, tvrde znanstvenici misije Kepler, najpogodniji kandidati za mogućnost postojanja života. Pomoću NASA-inog Keplera do sad je otkriveno 135 planeta, no ove je godine teleskop zabilježio i prvi veliki mehanički kvar. U tzv. Sustavu Gliese 667, inače, i neke su druge znanstvene grupe, koristeći različite instrumente našle potencijalne »nove Zemlje«. Astronomi se slažu da se samo u našoj galaksiji, Mliječnom putu, krije oko milijardu potencijalno »naseljivih« planeta.

   Nove vrste životinja i nestala karika

   Ne događa se svake godine da se otkrije potpuno nova vrsta sisavca, konkretno simpatično stvorenje nazvano olinguito čiji su izgled u Institutu Smithsonian opisali usporedom s križancem između mačke i plišanog medvjeda, prvi je sisavac mesojed otkriven u posljednjih 35 godina na području oba američka kontinenta. Među više otkrivenih do sad nepoznatih vrsta ističe se i nekoliko vrsta guštera koji su, zajedno uz još neke vrste koje bi također mogle biti do sad neotkrivene, bili izolirani u udaljenim planinama Australije milijunima godina.

   Ove je godine pronađen je i do sad najstariji poznati kostur primata, Archicebusa achillesa koji je živio prije 55 milijuna godina, dokaz tzv. nestale karike između dvije vrste primata.

   Globalno zagrijavanje dosegnulo nove rekorde

   Godinu su ponovo obilježili i novi pesimistični podaci o globalnom zagrijavanju za kojima su znanstvenici tragali na najneobičnijim mjestima. Led na Antarktici u 2013. godini topio se ljeti deset puta brže nego prije 600 godina, a gubitak ledene mase je najveći u zadnjih 50 godina, istaknuto je na međunarodnoj studiji u kojoj su sudjelovali laboratoriji u Grenobleu i u Montpellieru. Istraživači su bušili do dubine od 364 metra na otoku Jamesa Rossa na sjeveru antarktičke ledene kape kako bi izmjerili temperature koje su vladale prije više stotina godina. I drugi znaci globalnog zatopljavanja i dalje su bili prisutni kroz 2013. kad je prosječna koncentracija ugljičnog dioksida u atmosferi dosegnula najveću razinu u 3 milijuna godina. Istraživanja su ustanovila i da se veliki dio zagrijavanja odvija u velikim dubinama oceana, koje se sada zagrijavaju 15 puta brže no u prethodnih deset tisuća godina.