Антидепрессанты против рака, кольца вокруг Земли и археологическая сенсация в Татарстане
Новости науки за неделю с 16 по 22 сентября
Ученые ищут лекарство от рака среди антидепрессантов
Глиобластома — агрессивный тип рака, поражающий мозг — до сих пор очень плохо поддается лечению. Половина пациентов умирают от нее в течение первого же года с момента постановки диагноза. Проблема поиска эффективных лекарств от рака мозга — в том, что мозг защищает себя от проникновения веществ извне гематоэнцефалическим барьером. Через него не может пройти большинство известных противоопухолевых средств.
И вот ученые из Цюрихского университета решили поискать препарат против рака среди уже известных лекарств, способных проникать через гематоэнцефалический барьер. Эта группа лекарств — конечно же, антидепрессанты, созданные как раз для проникновения в мозг и "наведения там порядка". Кстати, идея использовать антидепрессанты в противораковой терапии швейцарцам пришла не первым: например, не так давно в Стэнфордском университете доказали эффективность некоторых таких препаратов при мелкоклеточном раке легких.
Но вернемся в Цюрих. Группа ученых просканировала известные молекулы 130 антидепрессантов и обнаружила вещество, которое эффективно борется с глиобластомой. Это один из недорогих антидепрессантов, который недавно был разрешен к использованию в США и Европе. Скрининг делали с помощью специальной платформы, разработанной в этой же лаборатории. Она позволяет одновременно тестировать сотни активных веществ на живых клетках из раковых тканей человека. Опухолевые ткани взяли от 40 пациентов, прооперированных в Университетской клинике Цюриха. На фармаскопию (процесс скрининга) ушло всего два дня. Результатом стал список веществ, которые работают против опухолевых клеток.
Оказалось, что один из протестированных препаратов — вортиоксетин — останавливал деление клеток глиобластомы лучше остальных своих "коллег". С ним и продолжили исследования — уже на лабораторных мышах. Эксперименты подтвердили эффективность. Скоро начнутся клинические испытания на пациентах с глиобластомой.
Однако ученые строго предостерегают: самостоятельно назначать препарат себе ни в коем случае нельзя. Ведь на людях эта схема лечения еще не испытана.
У Земли тоже были кольца, как у Сатурна?
Австралийские исследователи из Университета Монаша нашли новые данные, согласно которым, у нашей планеты когда-то тоже были кольца. Сейчас в Солнечной системе есть четыре планеты, обладающие этим "аксессуаром": Сатурн, Юпитер, Уран и Нептун. Земля, согласно расчетам ученых, тоже могла иметь такое украшение 466 миллионов лет назад. Кольца оставались стабильными несколько миллионов лет, но в итоге стали причиной глобальных катаклизмов, которые вызвали несколько критических вымираний глубокой древности.
Кстати, впервые ученые предположили былую "окольцованность" Земли еще в 1980 году — тогда об этом писал американский астроном Джон О'Киф. Он выдвинул гипотезу, что к глобальному похолоданию в позднем эоцене (35 миллионов лет назад) привело затенение от кольцевой системы. Тогда вымерло 3,2% морской фауны, а в Европе произошел пик вымирания млекопитающих.
Сейчас, через четверть века после О'Кифа, австралийские ученые выдвинули новую гипотезу: кольца вокруг Земли сформировались около 466 миллионов лет назад, в начале огромной метеоритной бомбардировки в ордовикском периоде (485—444 млн лет назад).
Изначально считалось, что 466 миллионов лет назад Землю атаковали обломки 150-километрового астероида, разрушившегося в космосе. Исследователи сделали тектонические реконструкции литосферных плит того периода. На них отмечено положение 21 кратера от ударов астероидов. Выяснилось, что все эти удары пришлись на широты в пределах 30 градусов от экватора. Но если бы обломки астероида летели из далекого космоса, кратеры были бы распределены по всей поверхности планеты случайным образом!
Исходя из этого австралийцы решили: все дело в том, что астероид сначала развалился на части под действием приливного воздействия Луны и Солнца. Эти части и образовали кольца обломков, которые кружились вокруг экватора несколько десятков миллионов лет и периодически падали на Землю, образуя глубокие кратеры (и совершенно не радуя местную флору и фауну).
Авторы исследования считают, что кольца периодически обязательно появляются вокруг Земли и других планет Солнечной системы. Причем несколько раз за время существования. В ближайшем будущем ученые собираются составить модель разрушения астероидов в гравитационном поле планет, образования колец и их эволюции с течением времени. Следующей частью исследования будет изучение влияния колец на климат планеты.
Старше пирамид и Стоунхенджа: раскопки древнего могильника в Татарстане
В Татарстане на этой неделе отчитались о том, что нашли археологи при раскопках Новобиксинтеевского могильника в Мензелинском районе. Нашли этот памятник еще в 2023 году при археологической разведке, и вот теперь, к концу полевого сезона, рассказывают о том, что же там обнаружили. "Улов" оказался богатейший — целых девять могил каменного века.
Люди, погребенные в мензелинских могилах, жили 6500—7000 лет назад, в V тысячелетии до нашей эры. Эти захоронения старше, чем египетские пирамиды и британский Стоунхендж. Такой вывод сделали по методу аналогии: радиоуглеродный анализ еще не провели, зато известны результаты такого анализа для точно таких же находок в степной зоне европейской части России. В тех могилах точно такой же погребальный инвентарь, а значит, их "обитатели" принадлежали к одной культуре и жили (то есть умерли) плюс-минус в одно и то же время.
Люди каменного века верили в лучший мир и в то, что там человеку потребуются всякие полезные вещи. Вот и укладывали в могилу все необходимое. Именно поэтому самый богатый материал археологам всегда дают древние некрополи: в могиле вещи сохранялись лучше, их не растаскивали дикие звери и другие люди. Взору татарстанских историков открылись: каменные наконечники стрел, украшения из зубов оленя, бобра и глоточных рыбьих зубов; резцы сурка, шлифованные пластины из клыков кабана, подвески из серпентинита.
И, конечно, похороненные люди. В двух самых интересных из девяти захоронений, скорее всего, покоятся влиятельные люди, относившиеся к верхушке родовой власти: взрослый индивид и женщина с ребенком, уложенным между ее ног. В парное погребение к жене и ребенку простого охотника вряд ли положили бы несколько сотен украшений и засыпали тела большим количеством охры (ценного красителя в то время). Да и самому простому охотнику на грудь не надели бы ожерелье из клыков кабана и не сопроводили бы его в последний путь несколькими десятками ценных артефактов. Археологи взяли из погребений образцы для радиоуглеродного анализа, чтобы уточнить возраст людей, а еще будет проведен антропологический и геномный анализ их останков.
А вот в раннем средневековье людей провожали в последний путь уже не так богато. Нож и кресало — вот и все богатства, найденные в двух более поздних погребениях в этой же зоне.
Китайцы разработали ядерную батарейку
Китайские инженеры из Университета Сучжоу предложили недорогой способ преобразования альфа-излучения в электрический ток и разработали миниатюрную ядерную батарейку, работающую на альфа-излучении от изотопа америция.
Создать долговечные батарейки, которые вырабатывали бы электричество за счет энергии радиоактивного распада, ученые пытались еще с начала прошлого века. Первые прототипы смогли собрать только во второй половине XX века, работали он на бета-излучении. Устройства на основе таких элементов начали было использовать в медицине, космической технике и там, где невозможно часто менять обычные батареи (например, на арктических маяках). Но эффективность бета-вольтаических батарей была невысока: ток они дают слабый и питать могут только миниатюрные приборы. Поэтому ученые задумались о том, чтобы использовать в батарейках изотопы, испускающие альфа-частицы: КПД у них в несколько раз выше. Но до сих пор собирать такие элементы и проводить разработки было очень дорого.
И вот ученые из Сучжоу побороли законы экономики и создали крошечную ядерную батарейку с относительно дешевыми компонентами. Эффективность этого устройства оказалась в 8 тысяч (!!) раз выше бета-вольтаических устройств. В качестве "топлива" используется америций. Его изотопы, распадаясь, испускают альфа-частицы, которые несут много энергии, но быстро теряют ее в окружающей среде. Поэтому инженеры "заперли" америций в полимерный кристалл. Он преобразовывает энергию в устойчивое зеленое свечение. Потом этот кристалл соединили с фотопреобразователем (устройством, преобразующим свет в электричество). Получившуюся ядерную батарейку "одели" в миллиметровую оболочку из кварца.
Испытания показали: устройство стабильно давало электричество 200 часов подряд. КПД — беспрецедентный (для работы батарейки требовалось исчезающе малое количество радиоактивного материала). Проработать такая батарейка может несколько десятилетий. Но она производит очень мало энергии: всего 139 микроватт (чтобы обеспечить энергией лампу накаливания в 60 ватт, понадобится собрать кластер из огромного количества таких "крошек"). Так что сейчас китайские инженеры продолжают работать над повышением эффективности и выходной мощности своего творения.
Такие устройства будут незаменимы в небольших датчиках, которые работают в сложных условиях, где традиционные источники энергии использовать слишком сложно и дорого: на глубине, в космосе или в приборах, предназначенных для дистанционного управления.
Сверхмассивная черная дыра и ее гигантские "щупальца"
Астрофизики из Калифорнийского технологического института (США) впервые обнаружили джеты рекордной протяженностью в 23 миллиона световых лет и мощностью, эквивалентной триллионам солнц. Это плазменные потоки, которые вырываются из окрестностей сверхмассивной черной дыры в 7,5 миллиарда световых лет от Земли. Обнаружить их удалось с помощью радиотелескопа LOFAR (он работает в Нидерландах).
Джеты — это тонкие "лучи" черных дыр, которые представляют собой узконаправленные потоки заряженных ионов, электронов и других частиц. До околосветовых скоростей эти частицы разгоняются магнитными полями, которые формируются вокруг черных дыр (чем крупнее масса дыры, тем сильнее магнитное поле). Такие потоки сохраняются на протяжении миллионов лет, могут достигать огромных размеров и влиять на распределение материи и магнитных полей в пространствах между галактиками (это называется "космическая паутина").
О том, что черные дыры могут испускать джеты, астрофизики знают с начала прошлого века. Но всегда считалось, что длина этих "плазменных щупальцев" не может быть слишком большой. Ученые делали теоретические расчеты, по которым предел роста джетов был не больше 16,3 миллиона световых лет. Однако длина обнаруженного джета оказалась много больше.
Два титанических потока, которые бьют в космический вакуум, назвали "Порфирион" (в честь персонажа греческой мифологии). Астрофизики предполагают, что их суммарная энергия эквивалентна мощности триллионов солнц. "Порфирион" выбрасывает в космос не только огромную энергию, но и материал — тем самым препятствуя образованию звезд в окрестностях черной дыры. Потоки плазмы уходят далеко за границы галактики — хозяйки черной дыры, проходя через большие области космической паутины. Открытие изменило представления ученых о джетах черных дыр и об их роли в формировании крупных объектов Вселенной.
