TechFusion.ruЗдоровьеДайджест достижений биотехнологии и генной инженерии #18

Дайджест достижений биотехнологии и генной инженерии #18

ЗОЖ

Мы регулярно рассказываем о последних открытиях и интересных достижениях в мировых и российских технологиях, связанных с работой человеческого организма. Это могут быть как классические биотехнологии — медицинские  открытия, генная инженерия и работа с биоматериалами, — так и технологические новинки, расширяющие возможности для восприятия окружающего мира и человеческого тела

В новом выпуске: гены интеллекта, режим энергосбережения, мешающий похудеть, новый показатель для ранней диагностики рака, ЗОЖ без вина и попытка создать нейроинтерфейс для печати

Гены интеллекта

Ученые давно установили, что интеллект человека — свойство, которое в значительной степени определяется генами. Но какими именно? На этот вопрос точного ответа пока нет.

Наши умственные способности определяет совокупность сотен, а возможно, и тысяч генов. И ученым пока известны лишь немногие из них. Недавняя работа голландских исследователей пролила немного света на эту тему: ученые открыли несколько десятков новых генов, отвечающих за интеллект.

Группа ученых из Свободного университета Амстердама проанализировала данные более 78 тысяч человек. В распоряжении исследователей была их генетическая информация и данные об уровне интеллекта. Ученые провели масштабный метаанализ и выделили 52 гена, ответственных за ум. Из них 40 генов идентифицировали впервые.

Те же гены, которые определяют высокий интеллект, влияют и на другие качества человека. Они связаны с более высокой вероятностью аутизма, высоким ростом, большой окружностью головы и способностью бросить курить. Они же снижают риск заболеть депрессией, шизофренией, болезнью Альцгеймера и растолстеть.

То есть, утверждение, что человек бывает «либо умный, либо красивый» — не более чем миф. Человек с высоким интеллектом с бОльшей вероятностью будет высоким и стройным, а также будет следить за здоровьем, не станет курить и будет долго сохранять психическое здоровье.

Открытие голландских ученых — безусловно, прорыв в изучении генетики ума. Однако, по словам самих ученых, их находки объясняют только 5% всех генетических различий в уровне интеллекта. Впереди еще много исследований, которые помогут объяснить остальные 95%.

Мозг защищает жир

Почему диеты для похудения зачастую неэффективны?

Дело в том, что наш умный организм очень хитро сводит дебет с кредитом. Если мы употребляем калорий больше, чем расходуем, то излишки отправляются в жировое депо. А если мы едим калорий меньше, чем тратим? По логике всех диет, недостаток энергии должен компенсироваться жировыми запасами — и так мы начнем сжигать жир и худеть.

Как бы не так! Организм в состоянии уменьшить расход калорий и включить режим «голодных времен», чтобы спасти жировые отложения на самый черный день. Кембриджские ученые решили исследовать на мышах, почему и как это происходит.

Исследователи идентифицировали в гипоталамусе мышей группу AGRP-нейронов, которые регулируют аппетит. Они научились искусственно активировать эти нейроны, чтобы вызывать у мышей чувство голода. В процессе манипуляций с нейронами ученые давали (или не давали) грызунам еду и измеряли, сколько энергии те расходуют.

И вот что выяснили ученые: когда они активировали AGRP-нейроны, у животного возникало чувство голода. Если в этот момент еда была доступна, мышь утоляла голод, а затем начинала двигаться и расходовать энергию. Но если еды не было, те же самые нейроны посылали сигнал тревоги, и организм мыши переходил в режим энергосбережения.

Получается, в мозгу мыши (и, возможно, человека) есть переключатель, который говорит организму: если ты чувствуешь голод, а еды нет, нужно снижать расходы энергии. И как же тут похудеть?

Правильно — не давать организму испытывать чувство голода. Никаких разгрузочных дней, никаких «не есть после шесть» — все это может перевести организм в режим энергосбережения.

Обмануть мозг можно, если регулярно перекусывать чем-то низкокалорийным — например, овощами. Секрет успешной диеты в том, чтобы есть часто, избегать чувства голода, но сохранять дефицит калорий. Тогда есть шанс, что организм не почувствует подвоха и сохранит прежний высокий расход калорий, что позволит вам похудеть.

Новый маркер рака

Ранняя диагностика онкологических заболеваний — ключ к их эффективному лечению. Но пока врачи не придумали какого-либо единого анализа, который поможет определить, есть у человека рак или нет. Существуют анализы крови на онкомаркеры, но они далеко не всегда эффективны. Недавно британские исследователи обнаружили, что один из показателей обычного анализа крови может указывать на раннюю стадию рака.

Речь идет о тромбоцитах. Когда количество тромбоцитов в крови повышено, человек получает диагноз тромбоцитоз. Тромбоцитоз может быть самостоятельным заболеванием, а может быть симптомом другой болезни — в частности, рака.

Исследователи изучали данные анализов крови 50 тысяч пациентов в возрасте от 40 лет: у 40 тысяч диагностировали тромбоцитоз, оставшиеся 10 тысяч имели нормальный уровень тромбоцитов в крови. Оказалось, что у людей с повышенными тромбоцитами гораздо чаще обнаруживали рак.

Среди мужчин с тромбоцитозом рак нашли у 12%, среди женщин — у 6%. У людей с нормальным уровнем тромбоцитов рак встречался значительно реже: в 4% случаев у мужчин и в 2% случаев у женщин.

Это значит, что повышенный уровень тромбоцитов — повод провести более тщательные обследования и исключить онкологию, особенно для мужчин. Чаще всего, как оказалось, высокие тромбоциты связаны с раком легкого или колоректальным раком — их следует исключить в первую очередь.

Данный маркер — первый новый показатель для ранней диагностики рака, который открыли за последние 30 лет. Благодаря ему можно диагностировать рак как минимум на три месяца раньше — для некоторых пациентов этот срок может оказаться критичным. Только в Великобритании, где проводилось исследование, ранняя диагностика рака по уровню тромбоцитов может помочь вылечить более 5 тысяч человек.

ЗОЖ против рака груди

Не секрет, что здоровый образ жизни помогает в профилактике многих болезней — на то он и здоровый. Но многие любят поспорить насчет бокала вина за ужином: вредно это или полезно? Противоречит ли правилам ЗОЖ?

Если речь идет о раке груди, то однозначно противоречит. Американский институт исследования раковых заболеваний провел большой анализ, в котором изучались факторы образа жизни и их связь с развитием рака груди. Оказалось, даже один бокал вина в день увеличивает риск.

Американские ученые проанализировали 119 исследований, в которых собраны данные о 12 млн женщин и 260 тысячах случаев рака груди. И они выяснили, что женщины, которые каждый день пьют бокал вина или бутылку пива (то есть 10 и более граммов чистого алкоголя), почти на 10% увеличивают свой риск заболеть раком груди после наступления менопаузы.

Зато физическая активность — даже такая умеренная, как прогулки или уход за садом — снижает риск рака груди на 13%.

Диета тоже влияет на вероятность заболеть раком груди: чем больше у женщины лишнего веса, тем выше ее риски. Есть некоторые данные, что определенные продукты могут также снижать риск рака груди — это молочные продукты, овощи, абрикосы и шпинат.

В общем-то, ничего нового: хотите жить долго — будьте активны, правильно питайтесь и не употребляйте алкоголь. Но в свете того, что рак груди — самое распространенное онкологическое заболевание у женщин, возможно, даже противники ЗОЖ задумаются: а стоит ли бокал вина того?

Напечатать текст, не моргнув глазом

А точнее, как раз-таки моргнув.

Мы уже писали о том, что Facebook планирует создать нейрокомпьютерный интерфейс, который сможет превращать мысли в текст… Например, чтобы нам не пришлось больше печатать длинные сообщения в мессенджерах.

Эти планы вдохновили разработчика Патрика Моррис-Сузуки создать систему hands-free печати, распознающую моргание глаз. Такая система была бы полезна парализованным людям, хотя и обычным ленивым пользователям Facebook она могла бы прийтись по душе. Разработчик сделал первый прототип своей системы на хакатоне TechCrunch Disrupt New York 2017.

Устройство, которое использовал Патрик как основу для системы — это дешевый прибор для ЭЭГ стоимостью около 100 долларов, плюс провода и пара электродов, которые крепятся к повязке на голове у человека. Идея в том, чтобы устройство отслеживало моргание человека и таким образом управляло курсором на экране. Это вполне возможно — чем-то подобным пользуется, к примеру, Стивен Хокинг, чтобы общаться с внешним миром. Но Патрик Моррис-Сузуки хотел создать нечто более простое и доступное широким слоям населения.

Пока что его эксперимент нельзя назвать очень удачным. На презентации во время хакатона было много ошибок в распознавании, поэтому не удалось напечатать правильно все то, что было задумано. Хотя, по словам Патрика, во время подготовки к презентации ему удавалось правильно печатать текст.

В исследованиях подобного метода печати без рук его точность оценивают в 90%. Патрику не удалось добиться такой точности — возможно, потому, что его устройство для ЭЭГ было дешевым, а условия эксперимента не были идеальными. Но профессиональное оборудование стоит от 8 тысяч долларов — слишком дорого для массового товара.

Будем надеяться, что разработчик найдет способ создать гаджет, который сможет достаточно точно распознавать движения глаз. И при этом — не обойдется в целое состояние.

Фото на обложке: pixabay.com