Новости

Ученые оснастили препарат, который убивает клетки карциномы (наиболее распространенный тип рака, развивающийся в клетках кожи или тканях, покрывающих внутренние органы), белком, выделяющим и убивающим соседние клетки, которые становятся щитом для защиты рака от иммунной системы.

Раковые клети
© University of Basel, Biozentrum/Swiss Nanoscience Institute

На сегодня любые препараты, которые уничтожают «обманутые» фибробласты, также убивают фибробласты по всему телу — например, в костном мозге и коже, — вызывая токсичность. В своем исследовании, опубликованном в журнале Cancer Research, ученые использовали вирус под названием enadenotucirev, который уже находился на стадии клинических испытаний, для лечения карциномы, однако на этот раз он был модифицирован таким образом, чтобы заражать только раковые клетки, оставляя здоровые клетки в покое.

Добиться этого удалось благодаря тому, что измененный вирус заставил инфицированные раковые клетки продуцировать белок, называемый биспецифическим Т-клеточным агентом. Это первый случай, когда связанные с раком фибробласты в твердых опухолях — здоровые клетки, которые переходят на сторону рака, снабжая его факторами роста и питательными веществами и защищая от иммунной системы — были специально нацелены таким образом.

Белок был предназначен для связывания двух типов клеток: один конец был нацелен на связывание с фибробластами, а другой специально привязан к Т-клеткам — типу иммунной клетки, который отвечает за ликвидацию поврежденных клеток. Результат оказался успешным: Т-клетки полностью уничтожили прикрепленные фибробласты.

«Даже когда большинство раковых клеток в карциноме погибают, фибробласты могут защитить остаточные раковые клетки и помочь им восстановиться. До сих пор не было никакого способа уничтожить ни раковые клетки, ни фибробласты, защищающие их, без ущерба для всего организма. Наша методика может стать важным шагом в борьбе с карциномами, стимулировав нормальный иммунный процесс», — говорит руководитель исследования доктор Кэрри Фишер (Kerry Fisher).

Ученые успешно протестировали свое открытие на онкобольных, согласившихся помочь их работе, включая пациентов с раком толстой кишки, которые отражают комплексный состав реальных опухолей. Они также тестировали вирус на образцах здорового человеческого костного мозга и обнаружили, что он не вызывает токсичности или нежелательного воздействия на Т-клетки.

Источник: naked-science .ru

16 ноября 2018 года на проходящей в Севре под Парижем 26-й Генеральной конференции по мерам и весам  было принято  окончательное решение изменить определения четырех базовых единиц измерения: килограмма, ампера, кельвина и моля, чтобы их размер определялся на основе фундаментальных физических констант. Изменения официально войдут в силу 20 мая 2019 года, во Всемирный день метрологии.

Одна из копий эталона килограмма
© Wikimedia Commons

Подготовка реформы, завершающейся у нас на глазах, началась в 2011 году, когда 24-я Генеральная конференция по мерам и весам постановила, что основные единицы СИ должны быть определены не на основе эталонов, изготовленных людьми, а на основе фундаментальных физических постоянных или свойствах атомов.

Три основных единицы: секунда, метр и кандела – уже перенесли такую трансформацию.

Секунда когда-то определялась как часть более крупных отрезков времени, а они соответствовали параметрам вращения Земли. Так, с 1940-х годов секунда определялась как 1/86400 средних солнечных суток, а в 1960 году, при утверждении Международной системы единиц, секунду определили как «1/31 556 925,9747 долю тропического года…».

Но уже в начале 1960-х появились атомные часы, в которых для измерения времени использовались периоды колебаний в процессах на уровне отдельных атомов. И в 1967 году Международное бюро мер и весов определило секунду как время, «равное 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133».

Спустя тридцать лет в это определение внесли уточнение, что атом цезия находится при температуре в ноль кельвинов и не должен быть возмущен внешними полями.

Метр изначально хотели определить как длину маятника, у которого полупериод колебаний на широте 45° равнялся бы одной секунде. Но в 1791 году комиссия Французской академии наук решила, что метр должен равняться одной сорокамиллионной части парижского меридиана. Фактически это то же самое, что расстояние от Северного полюса до экватора по меридиану Парижа, деленное на десять миллионов. В 1795 году это определение было принято Национальным конвентом Франции. Отрезок дуги парижского меридиана от Дюнкерка до Барселоны был тщательно измерен французскими геодезистами, и на основе их измерений вычислена длина «метра подлинного и окончательного» (metre vrai et définitif). В тот же год для практических целей из латуни был изготовлен первый материальный эталон метра, а в 1799 году новый эталон был выполнен уже из платины. Последний из металлических эталонов метра появился в 1889 году и состоял из сплава платины и иридия. Он до сих пор хранится в Международном бюро мер и весов.

Необходимость в эталоне метра, определяемом на основе более фундаментальных вещей, чем геодезические измерения и металлические изделия, назрела довольно скоро, но была впервые реализована лишь в 1960 году. Тогда метр определили как «1 650 763,73 длин волн оранжевой линии (6056 Å) спектра, излучаемого изотопом криптона ⁸⁶Kr в вакууме». Наконец, с 1983 года метром стали называть длину пути, «проходимого светом в вакууме за 1/299 792 458 секунды».

Для канделы, в которой измеряется сила света, с 1890-х годов использовался эталон в виде амилацетатного фитильного светильника особой конструкции («свеча Хефнера»). Позже в роли эталона стали выступать лампы накаливания.

В 1948 году был принят другой эталон. Им служила трубка из оксида тория, окруженная платиной, находящейся при температуре 2046,6 кельвина. За 1 канделу в данном случае принималась сила света, излучаемого в направлении нормали с 1/60 см²излучающей поверхности эталона.

В 1979 году канделу определили как «сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540·10¹² герц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 ватт на стерадиан». Таким образом, кандела оказалась тоже привязанной не к материальному эталону, а к неизменной постоянной величине – силе света при заданной частоте.

Реформы, принятые сегодня, означают отказ Международной системы от последнего материального эталона основной единицы – килограмма.

Первое определение килограмма было принято в 1795 году в республиканской Франции. Килограммом считался вес 1 дм³ воды при 4 °C, когда плотность воды максимальна. В 1799 году был изготовлен платиновый эталон килограмма. В 1889 году  был сделан новый эталон из платиново-иридиевого сплава.

Скоро эталон килограмма, хранящийся в Севре в виде цилиндра из сплава платины и иридия, будет иметь только музейное значение (правда, Международное бюро мер и весов намерено продолжить его использование в качестве вспомогательного стандарта).

Отныне килограмм привязан к постоянной Планка, значение которой принято как точно равное 6,62607015×10^-34 джоуля в секунду. Поскольку джоуль определяется как килограмм, умноженный на метр квадратный, постоянная Планка связывается с килограммом. Получается, что, если раньше ученые ставили эксперименты по уточнению значения постоянной Планка, то теперь те же самые эксперименты будут уточнять размер килограмма, так как значение постоянной Планка они зафиксировали. Это довольно удобный подход, ведь постоянная Планка не зависит от каких-либо внешних обстоятельств.

Ампер с конца 1940-х годов определялся как «сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 метр один от другого, вызвал бы на каждом участке проводника длиной 1 метр силу взаимодействия, равную 2·10⁻⁷ ньютона». Теперь его определение привязано к фундаментальной постоянной – заряду электрона, величина которого отныне считается равной 1,602 17X·10⁻¹⁹ кулона. Кулон же по определению равен амперу, умноженному на секунду.

Единица температуры – кельвин – изначально определялась с помощью тройной точки воды. Такой точкой называют соотношение определенной температуры и давления, при котором вода может равновесно находится в трех фазах: жидкой, твердой и газообразной. Давление для тройной точки равно 611,657 паскаля, а ее температуру принято было считать равной 273,16 кельвина. Соответственно, один кельвин был равен 1/273,16 температуры тройной точки воды. В 2005 году в определение внесли дополнение, уточняющее изотопный состав водорода и кислорода в воде.

Для новой интерпретации кельвина используется еще одна фундаментальная константа – постоянная Больцмана, определяющая связь между температурой и энергией. Например, у идеального газа из одноатомных молекул при температуре T энергия будет равна 3/2kT, где k – постоянная Больцмана. Измеряется постоянная Больцмана в джоулях, деленных на кельвин, и отныне ее значение будет принято равным 1,380649 × 10^-23 Дж/K.

Наконец, последняя из основных единиц СИ – моль, использующийся для измерения количества вещества, считался равным количеству атомов в 0,012 килограмма изотопа углерода ¹²C. Число элементов в моле вещества называется постоянной Авогадро. Теперь эту константу тоже зафиксировали, признав равной 6,02214076×10²³ , а моль определяют через нее.

Как мы видим, во всех случаях Международное бюро мер и весов придерживалось единого подхода: перейти от измерения фундаментальных физических констант в выбранных единицах к установлению размера единиц измерения от величины этих констант.

Источник: Максим Руссо polit .ru

 

РИА Новости. Большие каньоны на Марсе возникли не в результате постоянного течения рек, а благодаря «великим потопам», возникавшим при обрушении стенок «кратерных» озер на Марсе. Их фотографии и описание были опубликованы в журнале Geology.

Кратер Джезеро на Марсе, где есть древние следы жидкой воды
© NASA/JPL-Caltech/MSSS/JHU-APL

«Подобные черты рельефа быстро исчезают с лица Земли, однако на Марсе, где давно нет тектоники и водной эрозии, эти каньоны просуществовали 3,7 миллиарда лет и дожили до нас в первозданном виде. Теперь у нас есть возможность изучить то, как гигантские потоки воды двигались по его поверхности в далеком прошлом», — рассказывает  Калеб Фассетт (Caleb Fassett) из Центра космических полетов НАСА имени Маршалла (США).

Допотопная эпоха

За последние годы ученые нашли множество намеков на то, что на поверхности Марса в глубокой древности существовали реки, озера и целые океаны воды. С другой стороны, часть планетологов считает, что даже в древние эпохи Марс был слишком холодным для постоянного существования океанов, и его вода могла находиться в жидком состоянии лишь во времена извержений вулканов, потухших миллиарды лет назад.

Недавно эти представления пошатнулись – планетологи нашли на фотографиях некоторых марсианских кратеров у экватора красной планеты, таких как Исток и Йезеро, и в северных полярных широтах, такие как Лио, следы потоков воды, которые совсем недавно по геологическим меркам, несколько десятков или сотен миллионов лет назад, двигались по поверхности Марса.

Это открытие заставило многих ученых гадать, как жидкая вода могла попасть на поверхность Марса и просуществовать там достаточно долго для формирования сети глубоких и очень длинных и разветвленных каналов в породах рядом со склонами этих кратеров.

Эти споры, как отмечает Фассетт, во многом связаны с тем, что ученые пока не знают, как именно родились эти каньоны. Их «родителями» могли выступать как относительно неглубокие и медленные воды рек, вытачивавшие эти каналы на протяжении многих миллионов лет, так и «великие потопы», обрушивавшие на горы миллиарды тонн воды за считанные часы и дни.

Марс первозданный

Фассетт и его коллеги выяснили, что вторая теория была ближе к истине, изучая детальные снимки кромок кратера Йезеро, полученных недавно при помощи камеры HiRISE, установленной на борту зонда MRO. Этот кратер может стать одной из точек посадки марсохода Mars-2020, что заставило ученых НАСА еще раз детально его изучить.

Используя эти снимки, планетологи создали трехмерную модель Йезеро, которая помогла им оценить, как много воды могло проходить через каждую часть этих каньонов, учитывая различия в высоте между их разными участками и марсианскую силу притяжения.

Если эти каналы возникли в результате гигантского потопа, то логично будет предположить, что их объем соответствует тому, как много воды прошло через них в момент их формирования. Соответственно, ближе к стенкам кратера эти каньоны должны быть шире и глубже, а в более далеких регионах – будут заметно меньше.

В том же случае, если они были проточены водами рек, то тогда «пропускная способность» каньона будет зависеть в основном от местной топографии, а не расстояния до кромки полуразрушенного кратера.

Как показали снимки с MRO, размеры каналов действительно были связаны с расстоянием до стенок Йезеро, что указало на их «потопное» происхождение. С одной стороны, это говорит о том, что на Марсе действительно могли существовать крупные водоемы, а с другой – пока не подтверждает то, что они могли существовать достаточно долгое время, заключают ученые.

Источник: РИА Новости

Группа ученых из Королевского колледжа в Лондоне, британского Астрономического института и университета Зарагозы, Испания, обнаружила, что «ураган» темной материи, который проходит прямо сейчас сквозь нашу Солнечную систему, предоставляет отличный шанс для обнаружения аксионов. Напомним нашим читателям, что аксионы — это элементарные частицы, которые являются одним из кандидатов на звание частиц темной материи, а их обнаружение и изучение позволит ученым понять феномен темной материи и связанные со всем этим явления.

© C. O’Hare; NASA/Jon Lomberg, via Physics

Отметим, что современная наука уже имеет ряд достаточно достоверных косвенных доказательствсуществования темной материи, несмотря на отсутствие возможности увидеть и «пощупать» ее вживую. И вполне естественно, что ученые продолжают искать новые способы и технологии, которые позволят им прикоснуться к «темной тайне».

Упомянутая выше группа ученых сконцентрировала свое внимание на звездном потоке S1, состоящем из приблизительно 30 тысяч звезд, который перемещается по траектории, говорящей о том, что звезды этого потока когда-то были частью карликовой галактики, поглощенной Млечным Путем. Поток S1 был обнаружен только в прошлом году группой астрономов, изучающих данные, собранные космическим телескопом Gaia. Отметим, что S1 — это не первый звездный поток, известный ученым, но он является первым и единственным, чья траектория движения пересекается с пространством Солнечной системы.

Согласно предположениям ученых поток S1 удерживается в виде единого космического объекта силами гравитации заключенной в нем темной материи. И сейчас эта масса темной материи проходит сквозь Солнечную систему, двигаясь со скоростью порядка 500 километров в секунду, это, в свою очередь, дает ученым уникальный шанс для обнаружения и изучения частиц темной материи.

Сейчас ученые уже создали ряд математических моделей, демонстрирующих распределение массы и плотности движущейся темной материи. Данные, полученные в ходе расчетов этих моделей, могут послужить подсказкой для других ученых, по этим данным можно идентифицировать области, в которых шанс на обнаружение темной материи увеличивается в несколько раз. Кроме этого, в данных расчетов моделей содержится информация о том, что же именно и каким образом надо будет искать.

Согласно результатам расчетов шанс обнаружения WIMP-частиц, которые также являются кандидатами на звание частиц темной материи, чрезвычайно мал. А вот шанс обнаружения аксинов в данном случае намного выше, чем при обычных условиях. Это обуславливается тем, что в потоке темной материи, движущееся вместе со звездным потоком S1, могут присутствовать аксионы, имеющие широкий диапазон значений их массы и энергии.

К сожалению, имеющееся на сегодняшний день регистрирующее научное оборудование не способно зарегистрировать аксионы, несмотря на широкий энергетический спектр их потока. Но звездный поток S1 будет пересекать пространство Солнечной системы еще очень долго и, вполне вероятно, что, пока это не закончится, ученые успеют разработать и использовать системы обнаружения частиц следующего поколения, обладающие необходимым уровнем их чувствительности.

Статья опубликована в журнале Physical Review D 
Источник: dailytechinfo .org

Международная команда ученых, занимающаяся проблемами засухи, сообщает, что многие плотины и водохранилища могут парадоксальным образом способствовать нехватке воды, которую они, наоборот, предназначены решать. Исследование опубликовано в Nature Sustainability.

 

Группа ученых под руководством профессора Джулиано Ди Бальдассарра (Giuliano Di Baldassarre) из Уппсальского университета (Швеция) в своей работе показала, что увеличение емкости хранилища в долгосрочной перспективе может привести к непреднамеренным эффектам и, как ни парадоксально, увеличить нехватку воды. Авторы утверждают, что при расширении или планировании водохранилищ следует учитывать два противоречивых явления: цикл спроса и предложения и резервуарный эффект.

Цикл спроса и предложения описывает случаи, когда увеличение водоснабжения приводит к увеличению спроса на воду, что может быстро компенсировать первоначальную выгоду от создания резервуаров. Эти циклы можно рассматривать как парадокс Джевонса: так как доступно больше воды, ее потребление увеличивается, что рождает замкнутый круг. Новый дефицит воды устраняется путем дальнейшего расширения хранилищ и резервуаров, чтобы увеличить потребление воды до следующего дефицита.

Резервуарный эффект же описывает случаи, когда чрезмерная зависимость от резервуаров увеличивает потенциальный ущерб, вызванный засухой. Расширение водохранилищ часто снижает стимулы к готовности быстро реагировать в экстренных случаях, тем самым увеличивая негативные последствия нехватки воды. Более того, продолжительные периоды обильного водоснабжения, поддерживаемые водохранилищами, могут приводить к большей зависимости от водных ресурсов, что, в свою очередь, увеличивает социальную уязвимость и экономический ущерб, когда в итоге дефицит все же наступит.

Новое исследование имеет и политические последствия. Авторы утверждают, что нынешние попытки увеличить водоснабжение для удовлетворения растущего спроса на воду нерациональны. Вместо этого они предлагают меньше полагаться на крупную водную инфраструктуру, такую как плотины и водохранилища, и работать над сохранением водных ресурсов.

Другими словами, ученые предлагают бороться с засухой и нехваткой воды за счет сокращения потребления воды, а не повышения водоснабжения. Однако, несмотря на тот факт, что многие эксперты по водным ресурсам согласны с этой рекомендацией, во многих странах продолжают возводить плотины и водохранилища.

Источник: naked-science .ru

РИА Новости. Европейские астрономы открыли относительно небольшую «супер-Землю», вращающуюся вокруг звезды Барнарда, ближайшего к нам одиночного светила. Ее описание и первые снимки были представлены в журнале Nature.

Так художник представил себе планету,
открытую у звезды Барнарда
© ESO/M. Kornmesser

«Звезда Барнарда имеет достаточно дурную репутацию среди астрономов – в прошлом, многие люди неоднократно говорили об открытии планет рядом с ней, и все эти заявления впоследствии опровергались. Мы надеемся, что на этот раз она нас не обманет», — заявил Гильем Англада-Эскуде (Guillem Anglada-Escude) из университета королевы Марии в Лондоне.

Точка на небе

Два года назад Англада-Эскуде и его коллеги стали авторами удивительного открытия – им удалось обнаружить небольшую землеподобную планету у Проксимы Центавра, красного карлика из тройной системы Альфа Центавра и ближайшей к нам звезды.

Изначально ученые думали, что Проксима b является ближайшей к нам каменистой планетой, больше всего похожей на Землю по всем своим характеристикам. Сегодня многие планетологи считают, что жизнь на ней невозможна из-за беспокойного характера красного карлика, на чьей поверхности постоянно возникают вспышки, способные «содрать» атмосферу с планеты.

Совершив это открытие, Англада-Эскуде задумались, существуют ли подобные планеты и у других ближайших к нам звезд, большая часть которых является красными карликами — звезды Барнарда, удаленной от Земли всего на шесть световых лет, и Ross 154, расположенной в почти десяти световых годах от Солнечной системы.

Для поиска этих планет ученые создали проект Pale Red Dot, названный так по аналогии с фотографией Земли, полученной зондом «Вояджер-1» в 1990 году с расстояния в 6 миллиардов километров от нашей планеты, которую великий астроном Карл Саган назвал «тусклой синей точкой» в одной из своих публичных лекций.

В рамках этого проекта Англада-Эскуде и его коллеги следили за этими звездами на протяжении 90 дней при помощи инструмента HARPS, установленного на 3,6 метровом телескопе в чилийской обсерватории Ла-Силла.

Этот прибор, как объясняют планетологи, улавливает малейшие «дрожания» в положении звезд на небосводе, возникающие в результате их гравитационных взаимодействий с планетами. Это помогает находить их даже в тех случаях, если экзомиры не проходят по диску светил и не вызывают их временные потускнения.

Старшая сестра Земли

Ставка на подобный подход, как отметил Англада-Эскуде на пресс-конференции, практически сразу дала результат. Проанализировав архивы последних 20 лет наблюдений за звездой Барнарда, подготовленные участниками Pale Red Dot, а также изучая ее при помощи HARPS и других инструментов на протяжении двух последних лет, ученые нашли «99% намеки» на существование планеты у этого светила.

Эта планета, как отмечают ученые, находится на рекордно большом расстоянии от светила для красных карликов. Она совершает один виток вокруг него за 233 дня и удалена от него на примерно такое же расстояние, как и Венера от Солнца. Ее масса, по текущим оценкам иcследователей, примерно в 3,5 раза больше, чем у Земли, что позволяет причислить ее к числу относительно небольших «супер-Земель».

Несмотря на меньшее расстояние до звезды, эта планета получает примерно в 50 раз меньше света и тепла, чем Земля из-за небольших размеров и тусклости звезды Барнарда. По этой причине жизнь на ее поверхности вряд ли может существовать – типичные температуры на ее поверхности не превышают минус 170 градусов Цельсия.

Если же она обладает густой атмосферой, содержащей в себе много парниковых газов, то тогда она будет похожей на Марс по климату, что оставляет небольшие шансы на существование жизни на ее поверхности. Точный ответ на этот вопрос ученые смогут получить только тогда, когда они узнают, есть ли у нее атмосфера и из чего она состоит.

Это произойдет очень скоро — небольшое расстояние до звезды Бернарда, а также ее тусклый характер, делают ее планетную свиту главным кандидатом на получение первых детальных снимков миров за пределами Солнечной системы.

Как надеются ученые, первые ее фотографии будут получены уже запущенной миссией GAIA, а также телескопами WFIRST и «Джеймс Уэбб», которые НАСА выведет в космос в начале следующего десятилетия.

Источник: РИА Новости

 

Streptococcus pneumoniae, или пневмококк — один из главных факторов возникновения опасных для жизни инвазивных болезней, включая пневмонию, сепсис и менингит. Также эта бактерия — причина более миллиона смертей ежегодно. Ключ к «успеху» ее болезнетворности заключен в мощном токсине пневмолизина, который создает «дыры» в мембранах человеческих клеток и либо убивает их напрямую, либо наносит серьезный вред тканям.

Структура токсина пневмолизина,
состоящая из четырех частей, обозначенных разными цветами
© UoL

Ранее ученые считали, что действие пневмолизина заключено непосредственно в связывании токсина с холестерином в мембранах клетки. Однако новое исследование, опубликованное в журнале Nature Microbiology, показало, что пневмолизин может напрямую связываться с клеточным рецептором на специализированных иммунных клетках для подавления иммунной реакции.

Воспользовавшись специализированными экспериментами с человеческими и мышиными клетками в пробирках, команда продемонстрировала, что пневмолизин может напрямую связываться с рецептором клетки-хозяина, известным как маннозный рецептор типа C, 1 (MRC1), на иммунных клетках, включая макрофаги и дендритные клетки, из-за чего они производят меньше молекул, стимулирующих иммунную реакцию. Так как воспаление и активность иммунных клеток подавляются, бактериям проще выжить в дыхательных путях.

«Это действительно ключевой момент в нашем понимании того, как пневмококк вызывает болезни, — говорит профессор Арас Кадиоглу, проводивший исследование. — Во-первых, из-за опровержения давно устоявшейся догмы о том, что пневмолизин может связываться только с холестерином, определение рецептора для пневмолизина было святым Граалем  многие десятилетия, а во-вторых, из-за того, что оно изменяет наше понимание того, как пневмококк использует свой токсин для манипуляции и изменений иммунной реакции себе на пользу».

«Понимание того, как бактерии могут вызывать инфекцию посредством производства токсина, поможет ученым разработать новые методы борьбы с серьезными инфекционными заболеваниями, — объясняет соавтор исследования Дэниел Нейлл. — Несколько вакцин, находящихся сейчас в разработке, содержат обезвреженный пневмолизин, так что нам важно и дальше изучать, как новое описанное действие связывания с рецептором может повлиять на иммунную реакцию, вызванную такой вакцинацией».

Источник: naked-science .ru

Неожиданный результат  принесло  исследование, проведенное учеными из Калифорнийского университета в Дэвисе. Они обнаружили, что у пациентов с ожирением значительно эффективнее работает один из методов иммунной терапии опухолей – использование ингибиторов контрольных точек иммунного ответа.

Раковые клетки, электронная микрофотография
© Wellcome Images

В организме есть целый ряд белков, активизирующих или ингибирующих иммунные клетки. Эти вещества часто называют «контрольными точками иммунного ответа» (immune checkpoints). Например, рецептор PD-1 и связанный с ним белок PD-L1 помогают контролировать Т-клетки, ограничивая их активность и предотвращая возможные аутоиммунные заболевания. При онкологических заболеваниях их деятельность становится вредной, так как препятствует атакам Т-клеток на опухоль. Поэтому перспективным методом терапии стало воздействие на PD-1 и другие контрольные точки иммунного ответа веществами, подавляющими их работу – ингибиторами контрольных точек. За этот метод терапии в 2018 году  была присужденаНобелевская премия.

Ожирение считается серьезным фактором риска развития злокачественных опухолей, уступая по этому показателю только курению. Специалисты по онкологии рассматривали раньше только отрицательное влияние ожирения на успех лечения. Теперь же оказывается, что при ожирении подвергаются воздействию те же молекулы PD-1 и другие ингибиторы контрольных точек. Поэтому применение соответствующих препаратов проходит успешнее.

Одними из первых этот эффект заметили в начале этого года авторы исследования, опубликованного в The Lancet Oncology. В исследовании среди 330 пациентов с меланомой в поздней стадии люди с избыточным весом показали лучшую выживаемость после иммунотерапии (27 месяцев по сравнению с 14 у людей с нормальным индексом массы тела).

Теперь группа под руководством иммунолога Уильяма Мерфи (William Murphy) проверила это в ряде лабораторных экспериментов. Сначала они подтвердили, что у мышей с ожирением опухоли растут быстрее. Затем они подтвердили воздействие опухоли на Т-клетки мышей, обезьян и людей с ожирением. Такие клетки медленнее росли и почти не выделяли веществ, стимулирующих другие клетки иммунной системы, зато в избытке продуцировали PD-1. Ученые связывают это с действием лептина – гормона, выделяемого жировыми клетками.

Однако избыток PD-1 при ожирении обернулся парадоксальным эффектом, Т-клетки оказались необычно чувствительны к лекарству – ингибитору PD-1. После попадание препарата в организм, активность Т-клеток быстро восстанавливалась, а избыток глюкозы и других питательных веществ помогал им в борьбе с опухолевыми клетками.

В дальнейшем Мерфи и его коллеги намерены проверить, поможет ли мышам нормального веса диета с избыточным содержанием лептина и жиров смоделировать некоторые эффекты ожирения и усилить их реакцию на ингибиторы PD-1. Ученые понимают, что применить обнаруженный эффект в лечении людей получится нескоро и при этом надо будет соблюдать предельную осторожность, ведь усиление роста опухолей при ожирении существует независимо от реакции на ингибиторы и это опасно для пациентов.

Исследование опубликовано в журнале Nature Medicine  
Источник: polit .ru

 

Группа ученых из Сколтеха, МФТИ и Самарского технологического университета под руководством профессора Артема Оганова предложила новый, усовершенствованный способ предсказания кристаллических структур химических веществ. Благодаря ему можно будет значительно быстрее разрабатывать новые материалы с интересными для прикладных областей свойствами.

© Wikimedia Commons

Чтобы создавать более эффективный материал для турбин электростанций или новой электроники, можно использовать два пути. Первый, традиционный, — это эксперимент, поиск, почти вслепую. Он связан с большими затратами труда и времени. Более того, существует возможность ошибок при последующем внедрении нового соединения в практику.

Второй путь — поиск веществ из расчета, что их свойства определяются структурой. При этом синтезируются только те, которые, по прогнозу, должны обладать нужными для технологов свойствами. Так, в 2005 году исследовательская группа под руководством Артема Оганова разработала эволюционный алгоритм USPEX, способный предсказать кристаллические структуры веществ. Он ищет новые соединения, не перебирая все возможные варианты взаимного расположения атомов (это заняло бы огромное время), а генерируя небольшое число случайных структур, стабильность которых затем оценивается на основе энергии взаимодействия между атомами в них.

Далее получившиеся структуры «скрещивают» друг с другом, затем их «потомков» снова скрещивают между собой, и так до тех пор, пока не найдутся особо стабильные соединения, включающие атомы, заложенные в алгоритм при поиске. Так уже был обнаружен целый ряд совершенно удивительных веществ, например стабильные соединения гелия, долгое время считавшегося весьма инертным и не способным к их образованию. По соотношению результативности и ресурсоемкости USPEX пока лучший из всех алгоритмов для поиска новых веществ.

В новой работе предложено дополнительно усовершенствовать первый шаг работы алгоритма USPEX — генерацию исходных структур. Полностью случайная их генерация не очень эффективна. Чтобы улучшить ее, необходимо опираться на подсказки, заложенные в структуре уже известных веществ. Для этого химики обратились к базам данных кристаллических структур. Чтобы классифицировать уже известные вещества наиболее эффективным образом, они подход Артема Оганова с топологическими методами Владислава Блатова из Самары, второго автора работы.

Ученые разделили все возможные для поиска алгоритмом вещества на три тысячи топологических типов, известных для неорганических соединений. Для поиска целевой структуры необходимого соединения модифицированный алгоритм сразу будет задавать только те топологические типы, что образуют уже известные соединения атомов. Это ограничение даст возможность сразу генерировать диапазон соединений, имеющих искомую или близкую к ней структуру.

Согласно пробным пускам модифицированного алгоритма, обновленный генератор структур позволяет предсказывать уже найденные ранее соединения в три раза быстрее, чем исходный USPEX. Такая разница имеет большое практическое значение, поскольку резко уменьшает потребность в вычислительных ресурсах при поиске новых перспективных соединений.

Статья опубликована в журнале Computer Physics Communications   
Источник: chrdk .ru

 

РИА Новости. Загадочные каналы и «стиральные доски», окружающие «сердце» Плутона, оказались следами древнейшего ледникового периода на этой карликовой планете. К такому выводу пришли планетологи, опубликовавшие статью в журнале Nature Astronomy.

©  NASA

«Весьма своеобразные структуры, которые мы назвали «стиральными досками» и «равнинными каналами», несколько лет были самыми загадочными объектами на поверхности Плутона. Эти формы рельефа, похожие на наборы параллельных линий, вытянутых с северо-востока на юго-запад, не имели аналогов ни на одной другой планете», — отмечает Алан Стерн (Alan Stern), руководитель миссии New Horizons.

Когда зонд New Horizons сблизился с Плутоном и его семьей спутников в июне прошлого года, первой и самой необычной чертой его поверхности, которая была открыта учеными, стало знаменитое «сердце» Плутона, равнины Спутника, окрашенного в более светлый тон, чем вся остальная поверхность карликовой планеты.

Позже ученые получили детальные фотографии темных возвышенностей, так называемого региона Тартар, обрамляющего восточную половину  «сердца» Плутона, и землю Викинга, соседствующую с его западной частью. И там, и здесь они нашли несколько крайне необычных структур, которые Стерн и его коллеги сразу окрестили «каналами» и «стиральными досками».

И те, и другие похожи по форме на набор небольших холмов и оврагов шириной в 2-3 километра, выстроенных в параллельные ряды и отделенные друг от друга на примерно то же расстояние. Сам факт существования этих объектов послужил одним из главных доказательств того, что недра и поверхность Плутона до сих пор остаются «живыми» с точки зрения геологии.

С другой стороны, как отмечает Стерн, необычная пространственная ориентация, сама форма подобных «каналов» и «стиральных досок», а также их химический состав – они состоят из воды – оставались загадкой для ученых в последующие годы.

Планетологи НАСА смогли раскрыть эту тайну, обратив внимание на то, что подобные структуры были крайне неравномерно распределены по земле Викинга – они чаще встречались в низинах и почти полностью отсутствовали на возвышенностях. Это указало на то, что в их рождении были замешаны какие-то тектонические и эрозионные процессы.

Самым очевидным кандидатом на их роль «прародителя», как предположили планетологи, был ледниковый период, начавшийся на Плутоне около четырех миллиардов лет назад во время формирования его «сердца» и оставивший следы в виде необычных пилообразных структур высотой в 3-5 километров, найденных New Horizons в регионе Тартар.

В то время, по словам Стерна, равнины Спутника и все прилегающие территории, в том числе и будущие «стиральные доски» и каналы, были покрыты толстым слоем азотного льда. Наступления и отступления этих льдов «вспахали» поверхность водяного льда, играющего роль главной породы коры Плутона, и покрыли его аналогами земных морен, «бараньих лбов» и прочих ледниковых форм рельефа.

Некоторые подобные структуры, как предполагают ученые НАСА, могли сформироваться крайне необычным образом. Они родились не под толщей ледника, а на его поверхности, в результате накопления обломков водяного льда внутри ям, возникавших в толще азотного льда в результате его испарения.

Как именно родились эти ямы и как они смогли вырасти до длины в несколько километров, ученые пока не знают. Стерн и его коллеги надеются, что отправка новой миссии к Плутону, а также опыты с лабораторными аналогами материи карликовой планеты дадут ответ на этот вопрос.

Источник: РИА Новости