5 научни пробива през изтичащата година, за които си струва да се знае

Преди Коледа ви запознахме с някои научни открития, които по една или друга причина, останаха през 2019 година зад нашия хоризонт. Днес ще ви запознаем с още пет научни пробива за да бъде нашето представяне за 2019 година още по-пълно. Те са част от класацията на списание Science за изминаващата година, като с друга част от тях сме ви запознавали в течение на годината, като например първата истинско изображение на черна дупка или достигнатото квантово „превъзходство“ на Google.

Добавки за здрава микробиота на недохранвани деца

Ежегодно милиони деца страдат от остра недохранване. Дефицитът от хранителни вещества води до нарушения в ръста и много други болести. Здравето на такива деца впоследствие не може да възстановено с пълноценно хранене. Причината се крие в нарушенията в съзряването на чревната микробиота.

Внимателно изучавайки проблема, международен екип е разработил хранителни добавки, които стимулират ръста на полезните бактерии в чревния тракт на недохранваните деца. Специалистите определили 15 типа бактерии, характерни за здравата чревна микробиота, а също така кръвни маркери, които сигнализират за възстановяването на организма след изтощаване.

След това учените проверили различни комбинации на продукти, който лесно могат да се намерят в развиващите се страни, за да разберат как реагира микробиота на техния прием. Изпитанията са се провеждали над експериментални животни (мишки и свине), след което последвал неголям клиничен тест.

По данни на екипа, добавките, съдържащи нахут, банани, соево и фъстъчено брашно най-добре спомагат за съзряването на чревната микробиота. При изтощените деца, получили такива добавки, се наблюдавало увеличение на протеините и метаболитите в кръвта, които са маркери за нормален ръст.

Понастоящем се провеждат по-мащабни клинични изследвания, които ще покажат доколко разработените добавки предотвратяват задръжките в растежа и как протича възстановяването на деца с вече появили се нарушения.

По думите на изследователите, експерименталното лечение няма да е скъпо и ще е абсолютно достъпно.

Досие на астероид

През 2019 година астероида Арокот (по-рано известен като Ултима Туле) стана най-далечния космически обект, посещаван от космически апарат.

На 1 януари сондата „Нови хоризонти“ прелетя до астероида , като най-близкото разстояние между тях беше само 3500 километра В течение на мисията астрономите са получили много подробни снимки от астероида и по тях са успели да оценят размерите му.

По оценка на астрономите, дължината на небесното тяло е около 32 километра, а широчината е около 16 километра.

Тези нови данни дали възможност на учените да получат представа за формата на Арикот. Първоначалната представа за неговата форма била, че прилича на снежен човек. На първите изображения се виждали две сферични тела, свързани с тънка преходна част.
Но снимките направени от друг ракурс, показали, че в действителност астероидът представлява плоска „палачинка“, съединена със „смачкан орех“.

По-късно са получени данни за химичния състав на далечния астероид. Съдейки по наблюденията в инфрачервения спектър, на неговата повърхност има метанол и други органични вещества.

Нова победа за генната терапия

През есента на тази година Управлението по санитарен надзор за качеството на хранителните продукти и медикаменти на САЩ одобри експериментално лечение на наследственото заболяване, известно като муковисцидоза (цистична фиброза). То се се причинява от мутация в гена (CFTR), кодиращ протеин – трансмембранен регулиращ фактор. Този ген е отговорен за процесите на потене, отделянето на храносмилателни сокове и слуз. Затрудненията в дишането са едно от най-сериозните симптоми на заболяването. Те са резултат от възникващи чести инфекции в белите дробове. Забавен растеж, инфекции в синусите, диария и невъзможност да имат поколение са симптоми, появяващи се в другите части на тялото.

Новата терапия на това заболяване се състои в комбинация от три препарата, известни като „Трикафта“ (Trikafta). Иновационното лечение отстранява тежките нарушения във функциите на дихателните органи, предизвикани от най-разпространената мутация (срещаща се при 90% от пациентите).

Благодарение на препарата, бързо прогресиращото заболяване може да бъде контролирано. Разработчиците се надяват, че „Трикафта“ ще удължи живота на пациентите с муковисцидоза средно с около 40 години.

Клиничните изпитания са потвърдили ефективността и безопасността на новия троен препарат. Засега той е одобрен за лечение на пациенти над 12-годишна възраст. Следващите изследвания ще покажат дали лечението може да започва по-рано.

Да се спасим от Ебола

Сред важните достижения за миналата година трябва да отбележим създаването на два препарата против смъртоносния вирус Ебола.

В основата на първия препарат са антитела, извлечени от организма на пациент, оживял след избухналата през 1996 година епидемия от Ебола. В основата на другия е коктейл от антитела, изработващи се в организмите на мишки с „очовечена“ имунна система.

В клиничните изпитания, проведени в Демократична Република Конго, двата препарата са показали толкова добри резултати, че клиничните изследвания са завършили преди предварително определения график.

Междупрочем, през 2019 година учени представиха още един експериментален препарат. Той е на основа на комбинацията на няколко антитела, способни на неутрализират едновременно три еболавируса. Антителата са открити в кръвта на пациент, преживял избухналата епидемия през 2013-2016 година в Западна Африка. Инжекциите, направени на морски свинчета, заразени със суданска разновидност на еболавируса, са показали, че този препарат може бързо да се блокира разпространението на вируса в организма на животните.

Следващите експерименти върху примати показали, че препарата им осигурява устойчивост към три основни вида еболавируси.

Картоиграч с изкуствен интелект

Покерът е невероятно сложна игра за компютър. Но през 2019 година изкуствения интелект преодоля и тази бариера (след шаха и Го), като за пръв път победи известни шампиони в покер за шест човека (Тексас Холдем).

Системата на изкуствен интелект, която е участвала, е известна с името Pluribus.

В първия етап на експеримента във всяка партия са участвали Pluribus и още пет покер-играча. В течение на този етап участие са взели 13 професионалисти, всеки от които е печелил в предишни турнири повече от милион долара. Компютърът е изиграл с тях общо 10 000 раздавания и накрая се оказало, че той е най-успешния сред всички играчи.

В следващата част на изследването играта се е водила по схемата „пет Pluribus срещу човек“. Представители на човешкия разум били рекордьорът от наградни фондове в Световната покер-серия и победителят в шест турнира от същата серия . Те изиграли с копията на изкуствения интелект по пет хиляди раздавания и като цяло отстъпили на компютърния „разум“.

Както обясняват разработчиците на Pluribus в хода на играта, алгоритъмът изчислявал шест стартови стратегии и избирал оптималната. След първия рунд на залагания, той започвал по-детайлни изчисления. Машината е пресмятала ситуацията няколко хода напред и разглеждала пет стратегии, които може би се използват от всеки играч на игралната маса.

Интересен факт е, че изкуственият интелект често по време на играта е използвал подходи, които професионалните играчи избягват, смятайки ги за безсмислени и неефективни.