TechFusion.ruЗдоровьеДайджест достижений биотехнологии и генной инженерии #13

Дайджест достижений биотехнологии и генной инженерии #13

Brain

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: чтение мыслей, диета, влияние возраста на выбор, близнецы и стволовые клетки

Facebook создает интерфейс «мозг-компьютер»

Надоело печатать посты и комментарии в Facebook? Пальцы сводит от ударов по клавишам? А от того, что набираете сообщения в мессенджер с телефона, уже скоро разовьется туннельный синдром?

Ничего, Марк Цукерберг и его коллеги думают о вас. Команда из 60 инженеров Facebook разрабатывает нейрокомпьютерный интерфейс, который позволит переписываться силой мысли.

Уже сегодня многие парализованные люди могут набирать сообщения на компьютере, используя только силу мысли. Но для требуется имплантировать особый сенсор в мозг. Всем пользователям Facebook такой не вставишь — вряд ли многие согласятся на эту опасную процедуру.

В данный момент инженеры социальной сети пытаются разработать носимый гаджет, который будет делать то же самое — транслировать мысли в текст — без необходимости «залезать» в мозг. Проект начался всего полгода назад, но в нем уже приняли участие исследователи из крупнейших университетов: Калифорнийского университета в Беркли, Калифорнийского университета в Сан-Франциско, Центра медицинских исследований Университета Джонса Хопкинса и других.

Регина Дуган, руководитель проекта, успокаивает тех, кто боится, что все его мысли утекут в сеть. «Наше устройство не будет транслировать в текст все ваши случайные мысли. Оно будет «отправлять на печать» только определенные слова, которыми вы уже решили поделиться, направив их в речевой центр своего мозга», — говорит она.

Пока это все звучит как фантастика, но с ресурсами крупнейшей мировой соцсети любая фантастика может стать реальностью. Будем с нетерпением ждать новостей от Facebook.

Близнецы и стволовые клетки

Вы наверняка не раз встречали маму с двумя детишками, похожими как две капли воды. «Какие они…одинаковые!», — каждый раз восхищается случайный прохожий. «Что вы, они такие разные по характеру», — отвечает мать.

Но как это возможно? Гены у идентичных близнецов совершенно одинаковые, воспитывают их одни родители в совершенно одинаковой среде. Как выходит, что они вырастают такими разными людьми?

Организм ребенка развивается в утробе матери из стволовых клеток, которые несут в себе всю генетическую информацию. У однояйцевых близнецов идентичные гены, и эмбриональные стволовые клетки у них не отличаются. Но в процессе развития и дальнейшей жизни появляются различия.

Дело в том, что в ДНК взрослых клеток близнецов есть разные эпигенетические «метки» — особые маркеры, которые определяют, какие гены будут выражены, а какие нет. Эти маркеры появляются в течение жизни под влиянием среды, в большей мере спонтанно. Поэтому даже идентичные близнецы, которые растут в одинаковых условиях, получают разные «метки».

Это свойство близнецов — одинаковые стволовые клетки, разные взрослые клетки — помогло ученым лучше разобраться с технологией создания индуцированных стволовых клеток. Эта технология сейчас набирает обороты: считается, что можно взять клетки кожи взрослого человека, перепрограммировать их в стволовые клетки, идентичные эмбриональным, а затем вырастить из них что угодно — от нервных клеток до новой печени.

Чтобы получше разобраться с этой технологией, ученые взяли клетки кожи взрослых близнецов и перепрограммировали их в стволовые. Это, как и предполагалось, помогло убрать большинство различий между братьями и сестрами, которые возникли в процессе жизни. Но не все.

Как оказалось, в процессе перепрограммирования возникают некие спонтанные изменения. Поэтому индуцированные стволовые клетки идентичных близнецов оказались не совсем идентичными.

Это ставит под вопрос использование перепрограммированных стволовых клеток в медицине, ведь спонтанные изменения могут быть опасными. В частности, из-за них индуцированные стволовые клетки могут переродиться в раковые. Прежде чем терапия стволовыми клетками станет безопасной, ученым придется разобраться, почему в процессе перепрограммирования происходит сбой.

Диета против рака

Многие отчаявшиеся люди, больные раком, обращаются к нетрадиционной медицине. Один из методов альтернативщиков в борьбе с раком — это диета. Ученые соглашаются, что в этом подходе может быть определенный смысл. Но какой именно?

Британские исследователи решили поэкспериментировать на мышах. Они убрали из их диеты две аминокислоты, не являющиеся незаменимыми — серин и глицин — что замедлило рост раковых опухолей и увеличило продолжительность жизни больных грызунов.

Аминокислоты — это строительные блоки нашего организма. Из них клетки производят белки, необходимые для их роста и обновления. Те аминокислоты, которые не являются незаменимыми, организм умеет производить самостоятельно.

Ученые выяснили, что здоровые клетки могут нормально генерировать серин и глицин для своих целей, а вот некоторые раковые клетки — например, при лимфоме и раке кишечника — сильно зависят от поступления этих аминокислот извне. Если ограничить содержание серина и глицина в диете, это может ослабить опухоль и затормозить ее рост.

Однако ученые предупреждают: такая диета должна проводиться строго под контролем врачей. Более того, диета с пониженным содержанием аминокислот делает раковые клетки более чувствительными к «химии» и лучевой терапии. Так что диета — ни в коем случае не замена традиционным видам лечения от рака: она лишь может стать дополнительным средством, которое сделает традиционное лечение более эффективным.

Двадцать пять — время выбирать

С годами мы становимся более консервативными. Мир из бескрайнего пространства вариантов сужается до уже знакомых привычек, маршрутов, понятных задач и знакомых людей. Почему? Возможно, такая программа заложена в нашем мозге, чтобы нам в течение жизни не пришлось выбирать бесконечно.

Ученые проанализировали поведение 3400 испытуемых в возрасте от 4 лет до 91 года. Им давали задания, в которых нужно было продемонстрировать спонтанный, случайный выбор: например, предсказать, выпадет ли монетка орлом или решкой, или угадать, какую карту вы вытащите из колоды.

Оказалось, что самое случайное (оно же наиболее сложное) поведение испытуемые демонстрировали в возрасте около 25 лет. В более старшем возрасте случайность выбора становилась все меньше — это говорит о том, что с возрастом мы усваиваем все более стереотипное поведение.

С одной стороны, это хорошо — это позволяет человеку обрести стабильность, не метаться в пространстве вариантов. В конечном итоге жить, следуя стереотипам, гораздо проще. С другой стороны, стереотипность мышления вычеркивает из нашей жизни возможность каких-то новых событий, если они выходят за рамки привычного и знакомого.

Более того, стереотипное поведение ухудшает работу мозга. В исследовании сильный спад «случайности» поведения ученые наблюдали после 60 лет — и это было связано со снижением когнитивных способностей. Возможно, считают ученые, умение и в старшем возрасте мыслить нешаблонно снижает риск нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера.

Так что если хотите сохранить молодость мозга — почаще делайте нестандартный выбор и учитесь действовать за гранью привычного.

Отказ от соли помогает похудеть

Это банальное утверждение, которое большинство из нас принимает на веру. А вы задумывались, почему?

Основной теорией было то, что соль задерживает жидкость в организме. Если прекратить солить блюда и отказаться от маринованных огурцов, излишки жидкости скоро выйдут с мочой — вместе с лишними килограммами.

Но сколько лишней жидкости может удерживать организм? Может быть, пару килограммов. А на диете с ограничением соли люди худеют намного сильнее. Так почему же?

Ответ пришел из неожиданной области — космонавтики. Немецкий аэрокосмический центр проводил симуляцию полета на Марс, и в рамках этой симуляции исследователи экспериментировали с диетой космонавтов. Нужно было убедиться, что из-за каких-нибудь неожиданных причин космонавты не съедят все запасы провизии, прежде чем долетят до Марса и обратно.

Давно известно, что если есть много сахара, то человек постоянно будет испытывать голод из-за скачков инсулина. Выяснилось, что такой же эффект — усиление аппетита — возникает и при повышенном потреблении соли, правда, по другой причине.

Соль действительно задерживает жидкость в организме, в частности, в почках. Чтобы вывести ее оттуда, требуется много мочевины — это вещество является продуктом распада белков. Производство мочевины требует много энергии, а значит, нужно употреблять больше пищи. Это подтвердилось в экспериментах на мышах, которым подсыпали в еду много соли — они стали есть больше.

Астронавты подтвердили вывод ученых: когда они сидели на диете с большим количеством соли, они все постоянно чувствовали сильный голод.

Так что совет худеющим — перестать сильно солить пищу. Это поможет лучше контролировать аппетит.