Машинное поучение: титановое сердце и играющий в баскетбол чат-бот
Первый пациент с искусственным сердцем в Австралии успешно дождался донорского органа для трансплантации. 100 дней его жизнь поддерживал титановый аналог. Специалисты компании Google DeepMind установили считающуюся сейчас самой продвинутой языковую модель Gimini на робота, который додумался забить мяч в баскетбольную корзину, никогда не видя, как это делает другой робот. Разработчики считают это важным шагом к созданию универсальных роботизированных машин, способных выполнять любые задачи. А томские ученые обнаружили ранее неизвестный ген, ответственный за патологии мозга. О самых интересных новостях из мира науки читайте в подборке «Известий».
Яд паука помог создать перспективное обезболивающее
Российская компания завершила доклинические испытания инновационного обезболивающего на основе вещества, полученного из яда паука Томизус наполненный (Thomisus onustus). Это паук-краб, который встречается в Европе, Северной Африке, а также в некоторых частях Ближнего Востока и Азии.
Новый препарат получил название «Пуротоксин-6». Предполагаемая дата выхода на рынок — 2029 год, потенциальный охват — более 8 млн пациентов с нейропатическими болями, рассказали разработчики. Принцип действия вещества заключается в ингибировании особых рецепторов (P2X3). Они играют ключевую роль в возникновении боли при таких состояниях, как остеоартрит, цистит, невралгия тройничного нерва и мигрень, а также при хроническом кашле.
— Природные яды представляют собой своеобразные комбинаторные библиотеки фармакологически активных веществ, нацеленных на нейрорецепторы. Они напоминают искусственные библиотеки, которые используют фармкомпании при поиске новых лекарств. Наш пептид проявляет исключительную селективность в отношении P2X3-рецепторов, эффективно на них воздействует, — рассказал основатель компании — резидента «Сколково» «Анальгетики будущего», заведующий лабораторией в Институте биоорганической химии РАН, руководитель исследований Александр Василевский.
По словам разработчиков, в настоящее время существует только одно лекарство, воздействующее на P2X3-рецепторы, которое зарегистрировано в ЕС, Швейцарии и Японии. Однако у этого препарата есть побочное действие, выражающееся в расстройстве вкусовых ощущений (дисгевзия).
Ученые повысят эффективность вакцин от коронавируса
Ученые из ГНЦ Института биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН (Москва) совместно с коллегами из НИИ системной биологии и медицины (Москва) исследовали рецептор-связывающие домены S-белка пяти штаммов коронавируса: «ухань-ху-1» (исходный вариант вируса), «альфа», «дельта», «гамма» и «омикрон». При попадании вируса в организм именно S-белок первым взаимодействует с клетками человека, к нему же вырабатываются и антитела при введении большинства вакцин.
Когда вирусные частицы заражают клетку человека, в ней запускаются защитные процессы, пояснили «Известиям» исследователи. Внутри протеасом — внутриклеточных комплексов, отвечающих за расщепление белков, — белки вируса дробятся на небольшие фрагменты. Затем эти фрагменты транспортируются к молекулам MHC I (относятся к главному комплексу гистосовместимости, который играет важную роль в иммунных реакциях), которые выставляют их на поверхность клетки. Там их распознают Т-лимфоциты, запускающие иммунный ответ.
Этот процесс позволяет организму находить зараженные клетки и уничтожать их, препятствуя распространению инфекции. Изучение вирусных белков и взаимодействия их фрагментов с MHC I открывает новые возможности для повышения эффективности вакцин, подчеркнули ученые.
— Наше исследование не только помогает лучше понять механизмы взаимодействия вируса SARS-CoV-2, вызывающего COVID-19, с иммунной системой человека, но и дает конкретные ориентиры для создания вакцин нового поколения, — рассказала «Известиям» руководитель проекта, кандидат химических наук, старший научный сотрудник ИБХ им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН Анна Кудряева.
В дальнейшем ученые продолжат исследовать социально значимые вирусные инфекции, включая другие респираторные, чтобы выявить универсальные компоненты иммунного ответа и разработать стратегии их профилактик, добавила специалист.
Российские ученые нашли патогенный вариант гена при пороках развития мозга
Ученые Томского НИМЦ обнаружили ранее не описанный вариант гена MACF1. Эта мутация становится причиной врожденной аномалии мозга человека, которая может приводить к задержкам в развитии и эпилепсии с лекарственной устойчивостью.
Благодаря проделанной работе ученым удалось получить новые данные о различных признаках врожденного порока коры головного мозга, который называется «лиссэнцефалия». Сейчас известно 16 генетических форм этой патологии, которые связаны с изменениями в 31 гене. Шесть вариантов гена MACF1 приводят к развитию лиссэнцефалии девятого типа. Томские специалисты описали случай нового пациента, с ранее неизвестным седьмым вариантом.
— Обнаруженный нами патогенный вариант в гене MACF1 приводит к доминантному заболеванию, для проявления которого достаточно повреждения всего одной копии гена. Более того, этот вариант возник de novo. Для семьи это значит, что причина заболевания возникла случайно и не унаследована от одного из родителей. Обладая этой информацией, у родителей появляется высокий шанс рождения последующих детей без выявленного генетического нарушения, — рассказала научный сотрудник лаборатории геномики орфанных болезней НИИ медицинской генетики Томского НИМЦ, кандидат медицинских наук Елизавета Фонова.
Благодаря новым данным у родителей появляется высокий шанс рождения последующих детей без выявленного генетического нарушения, добавила специалист.
Сердце из титана помогло пациенту дождаться пересадки через 100 дней
Пациент австралийских медиков стал первым человеком, который покинул госпиталь с искусственным сердцем, созданным из титана. 40-летний больной прожил с ним 100 дней в ожидании пересадки донорского органа. После этого ему успешно провели операцию. Сейчас пациент чувствует себя хорошо. Устройство изначально и задумывалось как временное средство, которое позволит всем нуждающимся в донорском сердце дождаться своей очереди.
— Это по-настоящему значимый результат в инновациях. Однако сейчас остается еще много нерешенных вопросов относительно уровня функциональности, который могут себе позволит люди с подобным устройством, а также его конечной стоимости. Нужны дальнейшие исследования, которые очень дороги и несут высокие риски для пациентов, — сказала сосудистый хирург из Сиднейского университета Сара Эйткен.
Австралиец стал шестым человеком, которому установили данный титановый аппарат. Однако это первый случай, когда его использование длилось так долго.
ИИ научился забивать в баскетболе броском сверху
Специалисты компании Google DeepMind установили считающуюся сейчас самой продвинутой языковую модель Gimini на робота, которому удалось забить мяч в миниатюрную баскетбольную корзину броском сверху. При этом ИИ никогда раньше не видел, как это делает другой робот. Таким образом, компания сделала еще один шаг к созданию универсальных роботов, которые смогут выполнять любые задачи, уверены разработчики.
— Мы надеемся создать машины, которые будут интуитивно понятны в управлении и смогут решать ряд физических задач, не полагаясь на человеческий надзор или предварительное программирование, — сказала руководитель команды робототехники Google DeepMind Каролина Парада.
Подключившись к Gemini, любой разработчик сможет усовершенствовать своего робота так, чтобы он понимал естественный язык и физический мир гораздо более подробно, чем раньше, добавила специалист.