به گزارش باشگاه خبرنگاران جوان، وقتی سرو کارمان به پزشکی و یا کار‌های صنعتی و خرید و فروش محصولات متنوع می‌افتد تازه میفهمیم سرعت پیشرفت علم چه قدر زیاد است. تجهیزات و روش‌هایی که در زندگی مان به کار می‌بردیم دارو‌هایی که مصرف می‌کردیم و مشکلاتی که با بعضی ابزار‌ها داشتیم هر سال تغییراتی می‌کنند و با گذشت مدت زمان بیشتری تازه می‌توانیم از محصولات دنیای علم در زندگی‎مان استفاده کنیم. روش‌های جدید جراحی و دارو‌های پزشکی، اطلاعاتی تازه که در درک ما نسبت به جهان پیرامون اثر می‌گذارد، سریع و راحت‌تر شدن بسیاری از فرآیند‌ها و کاربری ابزار‌ها و وسایل را مدیون همین مطالعات سالانه محققان هستیم.

بعضی از آن‌ها خیلی مستقیم و برخی دیگر به شکل‌هایی که فکرش را نمی‌کنیم در زندگی بشر تاثیر می‌گذارند. امسال هم پژوهشگران در مراکز علمی مشغول اکتشاف و ابداع بوده اند و در نهایت دستاورد‌هایی داشتند که مرورش برای پایان سال میلادی و آغاز سال جدید خالی از لطف نیست. با ما همراه باشید تا ببینیم در سالی که گذشت در دنیای علم چه خبر بود؟

شناخت دقیق بخش‌های ناشناخته DNA

دی‌ان‌ای ما بسیار شبیه به دی‌ان‌ای شامپانزه است که از نظر تکاملی نزدیک‌ترین خویشاوند زنده انسانهاست. محققان سلول‌های بنیادی بخشی از DNA ما را یافته اند که قبلا مورد مطالعه قرار نگرفته بود، به نظر می‌رسد مطالعه این DNA غیر رمزگذاری شده، می‌تواند توضیح بدهد که چرا مغز ما متفاوت کار می‌کند. در طی این مطالعه پژوهشگران با استفاده از سلول‌های بنیادی سلول‌های مغزی انسان و شامپانزه را رشد دادند و این دو نوع سلول‌ها را با ه مقایسه کردند و مشخص شد که انسان‌ها و شامپانزه‌ها از بخشی از DNA خود از زوش‌های مختلفی استفاده می‌کنند.

اما اساسا چرا دانستن این تفاوت‌ها در بین انسان و شامپانزه برای محققان مهم است؟ پاسخ به این پرسش کمک می‌کند فرآیندی که باعث شده مغز انسان به شکل امروزی کار کند و جوامع را بسازند، فرزندان خود را آموزش بدهد و به توسعه فناوری و علم کمک کند چه بوده است؟ هم چنین شناخت ژنتیک و پاسخ دادن سوالات مربوط به این حوزه می‌تواند به درمان بعضی از اختلالات روان پزشکی مثل اسکیزوفرنی هم کمک کند.

از طرفی نتایج این پژوهش‌ها نشان می‌دهد که اساس تکامل مغز انسان مکانیسم‌های ژنتیکی است که احتمالاً بسیار پیچیده‌تر از آن چیزی است که قبلاً تصور می‌شد، زیرا فرض بر این بود که پاسخ در آن دو درصد از DNA ژنتیکی باشد. نتایج ما نشان می ‎دهد که آنچه قبلاً وجود داشته است. در عوض شاید در ۹۸ درصد نادیده گرفته شده، مهم برای رشد مغز پنهان شود، که به نظر مهم است. این یک یافته شگفت‌انگیز است.

گرم شدن زمین و تغییر اقلیم باعث تغییر شکل حیوانات می‌شود

تغییر اقلیم مشکلات زیادی را برای همه جانداران سیاره زمین به وجود آورده است، در این میان حیوانات در تلاش اند با این تغییرات سازگار شوند. برای مثال برخی از حیوانات خون گرم در حال تغییر شکل هستند و منقار و پا‌ها و گوش هایشان بزرگتر شده تا بتوانند دمای بدن خود را با گرم‌تر شدن سیاره، بهتر تنظیم کنند. در جریان گزارش‌های این تغییرات چندین گونه از موش‌ها افزایش اندازه دم داشته و بعضی از گونه‌های طوطی‌های استرالیایی طول منقارشان بلندتر شده است.

برای درک بهتر این تغییرات، پژوهشگران تلاش می‌کنند اسکن‌های سه بعدی پرندگان موزه‌ها را در ۱۰۰ سال گذشته بررسی کنند. البته باید توجه داشت که این تغییرات به معنای آن نیست که حیوانات با گرم‌تر شدن هوای سیاره کنار آمده اند و شرایط خوب است و جای نگرانی وجود ندارد، بلکه اتفاقا این به معنای آن است که حیوانات برای زنده ماندن در شرایط فعلی در حال تغییر هستند. حال این که پیامد زیست محیطی این تغییرات چیست هنوز روشن نشده است. سوال مهمی که مطرح می‌شود این است که آیا همه گونه‌ها قادر به تغییر برای بقا هستند؟

RNA و واکسن‌های نجات بخش

در حالی که اولین واکسن ساخته شده از ژن در دسامبر گذشته تایید شد، در سال ۲۰۲۱ بود که بالاخره دانشمندان متوجه شدند تزریق فایزر چقدر در دنیای واقعی موثر است. ایده این است که این ماده ژنتیکی که به عنوان اسید ریبونوکلئیک یا به اختصار RNA شناخته می‌شود، به سلول‌هایی منتقل می‌شود که در آنجا آنتی ژن برای ایجاد مصونیت در برابر بیماری و مرگ ساخته می‌شود. دو چیز دیگر واکسن‌های RNA (پیام رسان) را قابل توجه و متمایز با دیگر واکسن‌ها می‌کند. اول، از ساخت تا تایید واکسن ۱۰ ماه طول کشید، در حالی که به طور معمول تهیه واکسن‌ها عموما یک دهه طول می‌کشید.

مورد دوم، این بود که واکسن‌های RNA درون ذرات ریز چربی بسته‌بندی می‌شوند و این فرآیند برای وارد کردن RNA به سلول‌های بدن انسان کاملا سالم و بدون مشکل هستند. در جریان تهیه این واکسن‌ها و مقابله با بیماری کرونا نکته مهم دیگری هم برای محققان روشن شد، این که واکسن‌ها از نوع شدید بیماری‌ها پیشگیری می‌کنند، اما همیشه نمی‌توانند انتقال بیماری را متوقف کنند. در اواخر سال گذشته میلادی، فاز سوم کارآزمایی بالینی واکسن نوواواکس در ایالات متحده و انگلستان شروع شد و نتایج آن تا اوایل سال ۲۰۲۲ به دست خواهد آمد.

این واکسن بر اساس پروتئین اسپایک‌ویروس توسعه یافته است. اگر این مراحل با موفقیت انجام شود این شرکت می‎ تواند دومیلیارد دوز از آن را در هر سال آماده کند. شرکت جانسون‌اندجانسون هم در حال آزمایش واکسن تک‌دوزی خود است، برخلاف واکسن‎های فایزر و مدرنا که در دو مرحله باید تزریق شوند. کشور‌های روسیه و چین هم از کشور‌هایی بودند که در مسیر تولید واکسن تلاش‌های موثری داشتند

زمین عاری از کربن رویا یا دستاوردی نزدیک

بعد از توافق اقلیمی پاریس در سال ۲۰۱۵ بار دیگر برخی از کشور‌ها در آبان سال آینده به منظور برگزاری اجلاس تغییرات اقلیم سازمان ملل و دادن تعهد برای توقف انتشار گاز‌های گلخانه‌ای در گلاسکو اسکاتلند دور هم جمع خواهند شد. چین که بزرگترین تولید کننده دی اکسید کربن جهان است و همین طور اتحادیه اروپا قصد دارند تا ۳۰ الی ۴۰ سال آینده از نظر میزان انتشار کربن به سطح خنثی برسند. منظور از سطح خنثی، رساندن میزان تولید گاز‌های گلخانه‎ای به میزان جذب این گاز از جو زمین با استفاده از جنگل‎کاری و فناوری‌های جذب و ذخیره سازی کربن است. این که تصمیم آمریکا در این معاهده چه خواهد بود هنوز مشخص نیست، اما بایدن پیشتر گفته بود که به به توافق اقلیم پاریس برای مقابله با گرمایش زمین بازخواهد گشت.

تکمیل ژنوم انسان

دو دهه پیش خبر به دست آمدن اولین پیش نویس توالی ژنوم انسان همه را متحیر کرد. اما پس از چند سال تحقیق هنوز بخش‌هایی از کد ژنتیکی ما به شکل دقیق مشخص نشده بود. در اردیبهشت ماه امسال بالاخره بخش‌های مجهول شناسایی شد و تیمی متشکل از ۹۹ پژوهشگر توانستند اولین توالی کامل ژنوم انسان را گردآوری کنند. این ژنوم ۳.۰۵۵ میلیارد جفت‌باز (Base Pairs) در ۲۳ کروموزوم را داراست. این پژوهش می‌تواند بخش‌های ژنتیکی انسان و فرآیند تغییرات آن را برای محققان روشن کند و دستاورد بسیار مهمی در علم به حساب می‌آید. گرچه کار هنوز تمام نشده و محققان در پی توالی یابی کروموزوم Y هستند.

سلول‌های بنیادی و تجدید نظر درباره قوانین آن

زیست‌شناسان با استفاده از سلول‎های بنیادی انسانی می‎توانند در آزمایشگاه، ساختاری را شبیه به مراحل اولیه جنین بسازند که هرگز به یک انسان تبدیل نخواهد شد، ولی ویژگی‎های مراحل رشدش مانند رشد جنین در انسان است. طبق قوانین انجمن بین‌المللی تحقیقات سلول‎های بنیادی (ISSCR) پژوهشگران نمی‎توانند جنین متولدشده در آزمایشگاه را بیشتر از ۱۴ روز پس از لقاح نگه‌دارند. پژوهشگران سلول‎های بنیادی مشتاقانه منتظر بازنگری این قوانین و تمدید این زمان در محدوده دوهفته‎ای هستند، چون این تحقیق کمک می‌کند تا بفهمند چرا بعضی از حاملگی‌های زودرس به سقط جنین منجر می‌شوند. آگاهی‌های بیشتر در این زمینه می‌تواند به تولید دارو‌های بی خطر برای زنان باردار کمک کند.

چند قدم مانده به تولید دارو‌های آلزایمر

سالهاست بودجه و زمان زیادی برای کشف داروی آلزایمر صرف شده است، اما هنوز هیچ یک از دارو‌ها به تایید نهایی سازمان غذا و داروی آمریکا نرسیده است. به تازگی شرکت بایوژن (Biogen) قصد دارد به‌زودی دارویی به نام آدوکانوماب (aducanumab) را برای درمان آلزایمر تولید و به بازار عرضه کند. این دارو طبق نظر سازندگانش احتمالا می‌تواند سرعت پیشرفت بیماری را کاهش داده و باعث شود فرآیند‌هایی مثل از دست دادن توان تکلم و حافظه کند شود. این دارو نوعی آنتی بادی است که پروتئین‌های چسبناک مغز به نام آمیلوئید، وصل می‌شود. دانشمندان حدس می‌زنند که همین آمیلوئید‌ها عامل ایجاد عارضه آلزایمر هستند. نتایح فاز سوم کارآزمایی بالینی این دارو امیدوار کننده است و باید منتظر باشیم و ببینیم آیا بالاخره جهان به دارویی برای آلزایمر دست پیدا خواهد کرد یا نه.

موفقیت در واکسن مالاریا

سازمان بهداشت جهانی، واکسن مالاریا را برای نخستین بار در ماه اکتبر تأیید و رونمایی گسترده از این واکسن‌های نجات‌دهنده را آغاز کرد. مالاریا توسط یک انگل ایجاد و از طریق نیش پشه‌های آلوده پخش می‌شود. این بیماری می‌تواند منجر به تب بالا و علائمی شبیه آنفولانزا شود که در برخی موارد به بیماری شدید و مرگ می‌انجامد.

در سال ۲۰۲۰ حدود ۶۲۷ هزار نفر بر اثر مالاریا جان خود را از دست دادند که نزدیک به ۸۰ درصد آن‌ها کودکان زیر ۵ سال بودند. واکسن تازه تأیید شده، «ماسکیریکس» (Mosquirix) در آزمایش‌های بالینی حدود ۵۶ درصد در طول یک سال کارایی داشت. این یعنی به‌طور کامل جایگزین دیگر روش‌های پیشگیری که احتمال نیش پشه را کاهش می‌دهند، مانند توری و اسپری نمی‌شود. اما کارشناسان این واکسن را ابزاری ارزشمند می‌دانند تا در کنار روش‌های دیگر برای مبارزه با این بیماری مهلک استفاده شود.

پیوند عضو بدن خوک به انسان

در مهر ماه امسال، جراحان یک کلیه‌ی رشد یافته در بدن خوک تغییر ژنتیکی داده شده را به انسان پیوند زدند و این عضو را به مدت ۵۴ ساعت تحت نظر داشتند تا عملکرد طبیعی آن را تأیید کنند. این روش که توسط جراح «رابرت مونتگومری» (Robert Montgomery) و تیمش در دانشگاه نیویورک انجام شد، نخستین مورد مهم در زمینه‌ی پیوند‌های بیرونی، یعنی پیوند سلول‌ها، بافت‌ها یا اندام‌ها از غیرانسان‌ها به انسان را نشان می‌دهد. در آینده خوک‌های دستکاری شده‌ی ژنتیکی می‌توانند منبعی پایدار از اندام‌هایی باشند که به‌شدت مورد نیاز فهرست رو به رشدی از بیماران هستند.

اما این فناوری هنوز در روز‌های اولیه‌ی خود است. جراحان این آزمایش اولیه را بر روی یک بیمار مرگ مغزی متصل به دستگاه تنفس مصنوعی و با رضایت خانواده‌ی او انجام داده بودند. پزشکان کمی بیش از دو روز عملکرد کلیه‌ی بیمار را تحت نظر داشتند، اما اینکه آیا این اندام در درازمدت پس زده می‌شود یا خیر، مشخص نیست.

آیا قوانین شناخته شده فیزیک نیاز به تغییر دارند؟

در یک تلاش مهم به نام آزمایش «میون جی-۲» (Muon g-۲) دانشمندان به شواهدی دست یافتند که نشان می‌دهد میون، که ذره‌ای سنگین‌تر از الکترون است، ظاهرا از قوانین شناخته شده‌ی فیزیک که در نظریه معروف و مهم «مدل استاندارد» تعریف شده‌اند، سرپپیچی می‌کند. این آزمایش که در آزمایشگاه شتاب‌دهنده‌ی ملی فرمی (Fermi National Accelerator Laboratory) در ایلینوی انجام شد، ارتعاشات را در اسپین میون اندازه‌گیری کرد که با دقت فوق‌العاده‌ای توسط مدل استاندارد پیش‌بینی می‌شود.

اما تجزیه‌وتحلیل انجام شده در فروردین ماه، همراه با کار‌های قبلی از آزمایشگاه ملی در آپتون نیویورک نشان داد که میون کمی سریع‌تر از حد انتظار ارتعاش دارد. احتمال تصادفی بودن داده‌های هر دو آزمایش تقریبا ۱ در ۴۰ هزار است و این نشان می‌دهد که ممکن است هنوز ذرات و نیرو‌های کشف نشده در جهان وجود داشته باشند. این تیم اکنون در حال کار برای تأیید نتیجه، تجزیه‌وتحلیل داده‌های دو دوره‌ی دیگر آزمایش است.

منبع: دیجیاتو

انتهای پیام/