Коротко

Европейский зеленый курс — план по борьбе с глобальным потеплением и загрязнением окружающей среды — ставит одной из целей переход на 25% органического земледелия к 2030 году. В Cell Reports Sustainability опубликована статья, авторы которой утверждают, что для достижения этой цели необходимо более свободное использование генетических технологий, в том числе редактирования генов, которое сейчас ограничивают как ГМО. Исследователи объясняют, что редактирование генов поможет быстро создать более урожайные культуры, устойчивые к климатическим изменениям и требующие меньше удобрений и пестицидов — то есть обойти недостатки органического земледелия по сравнению с неорганическим. Авторы статьи призывают снять запрет с использования геномных технологий в органическом производстве. Подробнее.

Психическая нагрузка напрямую влияет на когнитивную деятельность и принятие решений в таких ответственных сферах, как авиация, здравоохранение и робототехника. Оценить ее можно с помощью электроэнцефалографии и электроокулографии, но приборы для этого часто громоздки и склонны к артефактам, связанным с движениями тела. В качестве альтернативы ученые из США предлагают «электронные татуировки» — наклеенные на кожу лица и головы тонкие электроды, которые регистрируют электрическую активность мозга и движения глаз. Испытание на шести добровольцах подтвердило, что по считываемым данным устройство позволяет отслеживать степень когнитивной, а следом и психической нагрузки. Подробнее.

Японские ученые сконструировали оптоэлектронные синапсы с автономным питанием, которые воспроизводят реакции в зрительных синапсах человека. Разработка моделирует цветовое зрение и может различать длины волн с разрешением 10 нм при помощи сенсибилизированных красителем фотоэлементов. Она также отражает работу биполярных клеток сетчатки — это улучшает различение длин волн и позволяет достичь шестибитного разрешения с 64 различными состояниями. Кроме того, устройство использует различные реакции на облучение красным, зеленым и синим светом для вычисления физических параметров, что позволяет с точностью 82% классифицировать движения человека в режиме цветного машинного зрения. Подробнее.

Изучать эволюцию отношений между людьми и их паразитами важно, чтобы прогнозировать распространение болезней и вредителей в условиях роста городского населения. Эти отношения могли возникнуть вместе с ранними цивилизациями, однако для большинства видов они сформировались относительно недавно. Сравнительный анализ геномов показал, что кандидатом на первого городского вредителя может быть постельный клоп (Cimex lectularius). Ученые сравнили две линии постельных клопов, одна из которых связана с летучими мышами, вторая — с человеком. Выяснилось, что около 13 тысяч лет назад резко изменился эффективный размер популяции «человеческих» постельных клопов, чего не наблюдалось в линии, паразитирующей на летучих мышах. Сопоставление с демографическими изменениями показало, что «человеческая» генетическая ветвь клопов тесно связана с историей людей современного типа и их переселением в первые города. Подробнее.

В Кару — засушливом регионе на юге Африки — открыли новый вид бархатных червей. Их обнаружили в ходе повторного изучения ареалов этих беспозвоночных в Капских горах, исходно анализируя три вида (Peripatopsis balfouri s.l., P. bolandi s.l. и P. purpureus s.l.). По результатам филогенетического анализа ученые описали семь новых видов бархатных червей, эндемичных для каждой отдельной вершины. Один них, Peripatopsis barnardi, является первым описанным видом бархатных червей из Кару. Возможно, что в прошлом эта засушливая территория была более лесистой, чем в настоящее время. Подробнее.

Обесцвечивание коралловых рифов из-за перемен климата — серьезная, но не единственная угроза их экологии. Полевые исследования на Гавайях показали, что разросшиеся популяции морских ежей мешают восстановлению местных рифов.

Ученые проводили оценку состояния коралловых рифов в заливе Хонаунау, чтобы по продукции карбоната кальция определить их рост и потенциал к восстановлению. Результаты измерений на разных глубинах — от 2 до 17 метров — указывают на то, что риф в его нынешнем состоянии не поспевает за скоростью повышения уровня моря. Исследователи нашли и возможную причину такого отставания — они обнаружили крайне большое количество морских ежей, которые питались кораллами и тем самым вызвали биоэрозию рифа. В некоторых участках насчитывалось до 51 морского ежа на квадратный метр, и по словам авторов, это один из самых высоких показателей плотности популяции морских ежей в мире. Это связано с переловом рыбы — недостаток хищников привел к тому, что численность морских ежей не сдерживается их природными врагами.

Изотопный анализ костей помогает выяснить, чем питалось животное и в каких условиях оно обитало. Но если кость животного побывала в пищеварительном тракте хищника, это могло сказаться на ее изотопном составе. Авторы статьи в Ecology and Evolution сравнили соотношения изотопов C, N, O, Sr в тканях несъеденных крыс и в крысиных косточках и шерсти из помета краснохвостого сарыча, а также помета и погадок (отрыгнутых остатков пищи) филина. Влияние агрессивной среды на изотопы углерода и стронция оказалось существенным. Это нужно учитывать, если диета животного, климатические или экологические условия прошлого оцениваются по составу его костей из помета или погадки. Подробнее.

В журнале Nature Human Behavior вышла статья о том, что полезно делать в виртуальной реальности (ВР) и чего лучше избегать. Эти выводы основаны на пяти установленных фактах: необычная деятельность в ВР продуктивнее, чем имитация повседневности; выбор аватара влияет на поведение пользователя; процедурное обучение (последовательность действий) работает лучше, чем абстрактное (решение задач); человека можно идентифицировать в любом аватаре по манере двигаться; и люди неверно оценивают расстояния, когда находятся в ВР. Подробнее.

Легкость адаптации к посменной работе зависит от сезонной продолжительности дня, показали ученые из Мичиганского университета. К исследованию привлекли более 3000 врачей-ординаторов, у которых постоянно меняется график работы. Сон и бодрствование фиксировались носимыми устройствами, у участников также брали ДНК. Авторы сделали вывод, что связь между сезоном и адаптацией к сдвигам времени сна существует, но она индивидуальна и зависит от других факторов, как внешних, так и генетических. Они предполагают, что на зависимость от светового периода влияют полиморфизмы гена SLC20A2. Подробнее. 

Сотрудники Сиднейского университета провели масштабный анализ научной литературы и показали, что в условиях продолжающегося разрастания городов биоразнообразие начинает восстанавливаться внутри них. В высотных зданиях гнездятся соколы, в Лондоне завелись бобры, а на окраинах Сиднея утконосы. Однако для восстановления дикой природы в городах необходимо тщательное планирование, участие общественности и устранение угроз, которые изначально стали причиной вымирания местных видов. Подробнее. 

Древние птицы жили в Арктике уже в меловом периоде. Об этом свидетельствует коллекция образцов возрастом примерно 72,8 млн лет назад из формации Принс-Крик на севере Аляски. Она включает разнообразных орнитур, в том числе Ichthyornithes, Hesperornithes и самых ранних современных птиц. Более того, в коллекцию вошли исключительно хорошо сохранившиеся останки эмбрионов или птенцов. Это самое раннее известное свидетельство гнездования птиц в полярной экосистеме. Подробнее.

Известно, что нарушения микробиома ЖКТ участвуют в патогенезе нейродегенеративных заболеваний и других психических расстройств. Цель научного консорциума «Нейронауки — микробиом: нейродегенеративные, психические и когнитивные расстройства» («Нейромикробиом») — разработка лекарственных препаратов на основе микробиома для улучшения психического здоровья.

Инициаторами проекта выступили Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН и Научный центр неврологии Минобрнауки РФ. Участники консорциума:

• РНИМУ имени Н.И. Пирогова Минздрава России

• Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи

• НМИЦ акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова Минздрава России

• Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы

• Институт цитологии и генетики СО РАН

В рамках проекта будут создаваться диагностические тест-системы, фармабиотики (природоподобные лекарственные препараты на основе штаммов бактерий) и функциональные продукты питания для коррекции нарушений психического здоровья. Планируется также создание национальной базы данных кишечных метагеномов, базы данных бактериальных белков и генов, потенциально влияющих на ЦНС, разработка программы для анализа метагеномов.

«Территориальное поведение» часто встречается среди ученых и приносит существенный вред. Таковы результаты опроса 563 исследователей из 64 стран, который провели сотрудники Галле-Виттенбергского университета Мартина Лютера и Германского центра интегративных исследований биоразнообразия (iDiv) Галле-Йена-Лейпциг. Большинство опрошенных специализируются в экологии, сохранения биоразнообразия и наук об окружающей среде.

Собственническое отношение к данным, ресурсам и идеям, стремление не подпускать к ним коллег — явление, которое исследователи назвали «эффектом Горлума», — не случайно так широко распространено, комментирует первый автор работы Хосе Вальдес. По его словам, это системная проблема, подпитываемая гиперконкуренцией и давлением современной академической среды, которое вызывается ограничением ресурсов и количества рабочих мест.

Среди опрошенных 44% заявили, что сами сталкивались с этим явлением; почти две трети из них — неоднократно. Среди примеров собственнического поведения — отказ в доступе к местам проведения исследований, хищение идей, манипуляция авторством и препятствование исследовательской работе. Более двух третей считает, что это повлекло серьезные проблемы и карьерные неудачи, треть предпринимала попытки защитить свои интересы. Примерно каждый пятый признался, что сам делал нечто подобное.

Управление по готовности и реагированию на чрезвычайные ситуации в области здравоохранения (HERA) Еврокомиссии через Европейское исполнительное агентство по здравоохранению и цифровым технологиям (HaDEA) поддержало создание Европейского центра вакцин для готовности к пандемии (EVH). Соглашение было подписано 22 мая 2025 года.

Задача консорциума EVH — поддерживать разработку согласованного набора вакцин-прототипов против патогенов, способных вызвать пандемию, и масштабируемых технологий производства. В его состав вошли разработчики вакцин из семи европейских стран; координатор — некоммерческая организация Sclavo Vaccines Association (Сиена).

В работе EVH выделены четыре основных направления: «Открытия (платформенные технологии для разработки вакцин и моноклональных антител)», возглавляемое некоммерческой организацией Fondazione Biotecnopolo di Siena, Италия; «Доклинические исследования» (Институт Пастера, Франция); «Клинические исследования (фазы 1 и 2, иммунология вакцин)» (Vaccinopolis, Антверпенский университет, Бельгия); и «Производство и регулирование» (Центр исследований инфекционных заболеваний Германии, DZIF). Основное внимание будет уделено группе патогенов, которые считаются критически важными с точки зрения готовности к пандемиям в Европейском регионе ВОЗ.

В следующие четыре года EVH будет получать финансирование из программы Евросоюза EU4Health, с вкладом ЕС около 102 млн евро при общей стоимости проекта около 170 млн евро.

Чтобы дать возможность Евросоюзу самостоятельно разрабатывать и производить вакцины в случае пандемии, EVH хочет создать государственно-частное партнерство, в рамках которого ведущие исследователи будут работать вместе с фармацевтическими и биотехнологическими компаниями.

Алкены, выделяемые кожей человека, способны реагировать с озоном, и в результате такой реакции образуются гидроксильные радикалы (•OH). Они и другие активные формы кислорода формируют так называемое окислительное поле вокруг человека. Авторы статьи в Science Advances обнаружили, что наносимые на кожу косметические средства, такие как парфюм и лосьоны для тела, подавляют этот процесс. Лосьон для тела препятствует образованию 6-метил-5-гептен-2-она, ключевого предшественника гидроксильного радикала, а многие летучие ингредиенты косметики ускоряют поглощение •OH в газовой фазе. Хотя в парфюмах содержатся терпены, способные генерировать •OH путем озонолиза, гораздо большее количество растворителя этанола активно поглощает эти радикалы. Однако влияние таких реакций на организм пока остается неизученным. Подробнее.

Рыбы-клоуны уменьшились из-за аномальной жары — такой вывод сделали ученые из США и Великобритании, которые в течение пяти месяцев измеряли длину 134 диких рыб Amphiprion percula. Оказалось, что с февраля по август 2023 года — период аномальной жары, который в водах Папуа-Новой гвинеи вызвал обесцвечивание кораллов — длина тела рыб сократилась, хотя считается, что рост позвоночных животных однонаправлен. Такая реакция на тепловой стресс увеличивала шансы отдельных особей пережить повышение температуры. Авторы подчеркивают, что если бы такая пластичность была широко распространена у рыб, она могла бы иметь заметные последствия для популяций и сообществ, поскольку волны аномальной жары приходят все чаще. Подробнее.

Другое исследование адаптаций к меняющимся температурам провели на дрожжах. Авторы наблюдали за популяциями восьми генетически и экологически разнообразных видов в условиях постепенного повышения температуры от 25 до 40°C на протяжении 600 поколений. Они выявили две основные закономерности. У теплоустойчивых видов повышался температурный оптимум роста и усиливалась термотолерантность. У холодостойких видов оптимальный диапазон температур расширялся, однако они страдали от снижения общей продуктивности, что согласуется с концепцией «мастер на все руки — не мастер ни в чем». Подробнее.

Противовирусный иммунитет и контрзащиту самих вирусов изучили на грибе Neurospora crassa. Авторы выявили два расположенных рядом гена — фермент A-to-I редактирования РНК old и транскрипционный фактор zao. В норме эта система контролирует экспрессию вирусных генов, способствуя бессимптомному течению инфекции. Однако при избыточной активации zao и old у гриба возникают реакции гиперчувствительности, и вирусная инфекция протекает тяжело. Наличие гомологов системы zao-old указывает, что редактирование РНК может представлять собой эволюционно консервативный противовирусный механизм. Подробнее.

Ученые из Института динамики и самоорганизации имени Макса Планка вывели правила создания оптимальных ферментов de novo. Рассматривая геометрию фермент-субстратного комплекса, они выделили три ключевых момента. Во-первых, фермент и субстрат должны взаимодействовать наиболее тонкими участками структуры. Во-вторых, конформационное изменение фермента должно быть сопоставимо с конформационным изменением субстрата или превышать его. И, наконец, оно должно быть достаточно быстрым, чтобы молекула субстрата действительно растягивалась, а не просто следовала за ферментом. По словам авторов, это три золотых правила, которые необходимо учитывать для создания функционального фермента. Подробнее.

«Звездное» направление современной высокотехнологической медицины — терапевтические олигонуклеотиды. На саммите «Сириус.Биотех» сегодня прошла одноименная секция, впервые в истории этого мероприятия.

Елена Завьялова (химический факультет МГУ) рассказала о ДНК-аптамерах, способных взаимодействовать с вирусами гриппа; на их основе можно делать биосенсоры. Эффективность аптамеров и моноклональных антител против ревматических заболеваний сравнил «квалифицированный заказчик» Максим Королев (НИИ клинической и экспериментальной лимфологии — филиал ИЦиГ СО РАН). Аптамеры имеют существенные преимущества, например, они не так иммуногенны и зависимы от холодовой цепи, как антитела.

Несколько докладов было посвящено РНК-интерференции в медицине. Александр Челкин (АО «ГенТерра») рассказал о том, как в компании производится люмасиран — активный компонент лекарственного препарата против первичной гипероксалурии 1 типа, РНК, конъюгированная с N-ацетилглюкозамином (GalNAc). Вера Шашковская (Центр нейронаук и реабилитации мозга им. В.Л.Зельмана, Сколтех) представила результаты исследований терапевтического действия РНК-интерференции на животных моделях БАС и фиброза печени и отметила, что вся формуляция делалась с помощью «ГенТерры».

О разработанных в России аналогах ДНК и РНК с модифицированными фосфатными группами, которые могут ингибировать активность генов микобактерий или повышать чувствительность опухолевых клеток к химиотерапии, рассказал Дмитрий Стеценко (лаборатория бионанотехнологии физического факультета НГУ). Некоторые аспекты влияния химических модификаций на активность терапевтических олигорибонуклеотидов были рассмотрены в докладе Елены Черноловской (Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН).

Национальная служба здравоохранения Великобритании и местные органы власти планируют развернуть первую в мире программу вакцинации для профилактики гонореи среди групп риска. Это связано с ростом заболеваемости: в 2023 году в Англии было зарегистрировано 85 тысяч новых случаев гонореи, в три раза больше, чем в 2012 году.

К группам риска относятся мужчины, практикующие секс с мужчинами, которые в недавнем прошлом имели нескольких сексуальных партнеров или имели инфекцию, передающуюся половым путем. Вакцина 4CMenB может помочь справиться с растущим уровнем устойчивых к антибиотикам штаммов этого заболевания. Анализ, проведенный Имперским колледжем Лондона, показал, что вакцина может предотвратить до 100 000 случаев гонореи и сэкономить Национальной службе здравоохранения более 7,9 млн фунтов стерлингов в течение следующего десятилетия, если достаточное количество людей примет участие в программе.

Местные поставщики медицинских услуг будут выявлять и связываться с теми, кто имеет право на получение услуги; вакцинация начнется с начала августа. Пациентам также будет предложено пройти вакцинацию против мпокс, гепатита А и В и вируса папилломы человека.

Исследователи из США попросили 609 взрослых людей, которые побывали в отделении неотложной помощи с сердечным приступом или болями в груди, носить акселерометр в течение по крайней мере 30 дней. Ученые оценивали, сколько времени эти пациенты упражнялись, сидели и спали. В течение года после выписки из больницы у 50 человек (8,2%) произошло еще одно неблагоприятное сердечно-сосудистое событие или они умерли. По сравнению с участниками с самым высоким уровнем физической активности, у участников с самым низким уровнем активности риск возникновения еще одной проблемы с сердцем или смерти в течение следующего года был в 2,58 раза выше. Ежедневная замена 30 минут сидячего времени на 30 минут умеренной или интенсивной физической активности снижала риск неблагоприятных сердечно-сосудистых событий или смерти на 61%; замена сидячего времени на легкую физическую активность снижала риск на 50%. Интересно, что замена сидячего времени на 30 минут сна тоже снижала риск на 14%. Подробнее.

От послеродовой депрессии (ПРД) страдает до 15% женщин. Исследователи из США научили искусственный интеллект определять риск развития ПРД. Это поможет раньше поставить диагноз и оказать помощь. Модель требует только информацию, содержащуюся в электронной медицинской карте, включая демографические данные, информацию о состоянии здоровья и истории посещений. Для разработки и проверки модели авторы использовали информацию 29 168 беременных пациенток, родивших ребенка в период с 2017 по 2022 год. В этой когорте 9% пациенток соответствовали критериям для диагностики ПРД в течение шести месяцев после родов. У новой модели площадь под ROC-кривой составила 0,721, специфичность — 90%, положительная прогностическая ценность — 28,8%, отрицательная прогностическая ценность — 92,2%. Тем не менее, модель примерно в два-три раза точнее прогнозировала ПРД, чем оценка на основе общего риска для населения. Подробнее.

Коалиция экспертов и пациентов из 14 стран разработала новый подход к оценке тяжести черепно-мозговой травмы. Общий балл шкалы комы Глазго остается центральным элементом оценки, врач отмечает, находится ли пациент в сознании, как реагируют его зрачки, может ли пациент следовать указаниям, есть ли у него амнезия и другие симптомы, такие как головная боль и головокружение. Дополнительные критерии будут включать биомаркеры, результаты КТ и МРТ, а также наличие других заболеваний и то, как произошла травма. Подробнее.

По мере того, как клетки пролиферируют, дифференцируются или умирают, они получают или теряют воду и другие молекулы, что можно выявить по изменению их плотности. Авторы статьи в Nature Biomedical Engineering предложили новый метод для измерения плотности большого количества клеток — до 30 000 клеток за один час. Еще в 2007 году они разработали микрофлюидное устройство — подвесной микроканальный резонатор, который состоит из микроканала и крошечного кантилевера, который вибрирует с определенной частотой. Когда клетка проходит через канал, частота вибрации немного изменяется, и величина этого изменения может быть использована для расчета массы клетки. Объединив устройство с флуоресцентным микроскопом, который позволяет измерять объем клеток, авторы получили устройство для измерения плотности. Изменения плотности можно использовать для определения того, активизировались ли Т-клетки, а также восприимчивы ли опухолевые клетки к определенному препарату. Подробнее.

Исследователи из Японии разработали фильтр, способный улавливать наночастицы, такие как вирусы, при этом не сильно ограничивая поток воздуха. Фильтр состоит упорядоченной сетки, составленной из порфиринов, которые представляют собой плоские кольцеобразные молекулы с центральным отверстием. Крошечные отверстия в молекулах порфиринов имеют подходящий размер, чтобы обеспечить легкий проход молекул газа, но при этом блокировать движение более крупных частиц, таких как вирусы. Фильтр достигает эффективности фильтрации частиц размером с вирусы в 96%, что превышает эффективность в 95% для маски N95. Подробнее.