Знание-сила, 2009 № 05 (983)

ПОНЕМНОГУ О МНОГОМ

Медики провели первую операцию по трансплантации органа, выращенного в лаборатории на основе стволовых клеток пациентки, сообщает газета The Independent. Тридцатилетней жительнице Барселоны Клаудии Кастильо была пересажена трахея. Операцию провели в барселонской Hospital Clinic.

Через четыре месяца женщина могла ходить по лестнице, танцевать и ухаживать за детьми, пишет газета, отмечая, что ранее эти виды деятельности были недоступны для нее из-за перенесенного туберкулеза. Пациентке не пришлось принимать мощные иммунодепрессанты, которые обычно выписывают тем, кто перенес пересадку органов от умерших доноров, чтобы избежать отторжения трансплантата.

Эксперты полагают, что данная операция открыла новую страницу в истории хирургии, когда износившиеся органы будут заменяться новыми, выращенными специально для данного пациента, отмечает автор статьи Джереми Лоренс. Выступая на пресс-конференции в Лондоне, созванной, чтобы объявить результаты, профессор Мартин Бирчелл, хирург, участвовавший в операции, отметил: «Это только начало. Думаю, это полностью изменит представления о хирургии. Через 20 лет восстановительные процедуры по замене пострадавших органов и тканей аутологичными (выращенными) тканями и органами из лаборатории станет обычной хирургической практикой. Мы на грани нового века в истории хирургии».

Профессор Бирчелл считает, что техника может быть применена к выращиванию других полых органов — таких, как кишечник, мочевой пузырь и половые пути, но в дальнейшем может распространиться и на замену таких плотных органов, как сердце, печень и почки. «Каркасы для выращивания новых клеток уже имеются, — сказал он. — Понадобятся отделения по выращиванию клеток рядом с больницами. Чтобы сделать эту терапию доступной для тысяч пациентов, процесс надо автоматизировать».

Ученые пришли к выводу, что австралийские кенгуру похожи в генетическом плане на человека. Они утверждают, что им впервые удалось расшифровать генетический год этих австралийских сумчатых. Оказалось, что он очень похож на геном человека. Об этом говорится в сообщении Центра по изучению геномики кенгуру (Centre of Excellence for Kangaroo Genomics).

«Есть некоторые различия, у нас есть побольше того, поменьше этого, но это те же самые гены, и многие из них расположены в том же порядке, — сказала журналистам в Мельбурне директор Центра Дженни Грэйвз. — Мы думали, там будет все наизнанку, но оказалось совсем не так. В геноме кенгуру есть большие куски человеческого генома».

Общий предок человека и кенгуру, как выяснили ученые, жил 150 миллионов лет назад — мыши и люди «отделились» друг от друга, например, всего 70 миллионов лет назад. Кенгуру, по словам ученых, впервые появились в Китае, но мигрировали через Америку в Австралию и Антарктиду. «В кенгуру содержится огромное количество информации о том, что мы собой представляли 150 миллионов лет назад», — говорит Грэйвз.

Исследователи из Университета Джорджии разработали первую в мире систему, которая в режиме реального времени сможет сообщать пилоту о возможной турбулентности еще до того, как самолет приблизится к опасной зоне. В отличие от других прогностических программ, новая система не просто передает сигнал о грядущей тряске, но и сообщает о силе турбулентности и ближайших запасных путях, не проходящих через опасную зону. Но главное, что эти данные поступают непосредственно к пилоту, а не проходят через диспетчеров, связь с которыми из-за той же турбулентности может нарушиться. Таким образом, у летчика будет время принять решение о корректировке курса и избежать неприятностей.

Один из разработчиков системы Джон Нокс подсчитал, что ее применение поможет сэкономить десятки миллионов долларов, ежегодно затрачиваемых на ремонт самолетов после подобных встрясок. По статистике, в США самолеты ежегодно примерно 5 тысяч раз попадают в зоны сильной турбулентности, что влечет за собой серьезные повреждения авиалайнеров. Причем ни пилот, ни диспетчерская служба не могли определить надвигающуюся опасность, так как наиболее сильные бури не зависят от облачности или гроз.

Новый же метод базируется на сверхчувствительной аппаратуре, настроенной на определение главной причины турбулентности — изменения гравитационных колебаний, атмосферного феномена, который, подобно океанским волнам, иногда появляется в спокойной метеорологической обстановке. Как правило, гравитационные колебания возникают над горами или разломами тектонических плит, одним словом, в зонах, где давление сильно отличается от среднего на поверхности Земли. Однако наиболее сильные колебания образуются в совершенно неожиданных местах, где в принципе нет условий для возникновения турбулентности. Кроме того, прогноз таких спонтанных бурь осложняется тем, что если волнение на море видно невооруженным глазом, зафиксировать турбулентность даже с помощью мощных спутников невозможно. Поэтому даже идеальные метеорологические условия не являются гарантией от попадания в зону турбулентности.

«Турбулентность — это сложное явление, обусловленное сразу несколькими причинами, — поясняет кандидат технических наук, доцент МАТИ им. К.Э. Циолковского Владимир Кузькин. — Во-первых, при вращении Земли и вокруг своей оси, и вокруг Солнца периодически создается своеобразное наложение движений, которое создает определенный диссонанс в атмосфере. Во-вторых, поверхность Земли крайне неоднородна, да и состав планеты различается — где-то больше руд, обладающих магнетическими свойствами, где-то магма слишком близко подходит к поверхности. Все эти факторы также создают магнитные колебания, влияющие на возникновение турбулентности. В-третьих, зоны с неустойчивым климатом, где сталкиваются теплые и холодные потоки воздуха, также можно назвать потенциальным «местом дислокации» воздушных ям.

Исследователей заинтересовал определенный тип гравитационных колебаний, которые связаны со сверхсильными воздушными потоками, проходящими на большой высоте. Именно для определения этих внезапных колебаний и была создана новая система. Метод, разработанный американскими учеными, основывается на теории спонтанной разбалансировки, разработанной британскими физиками еще в 90-е годы. Сначала исследователи упростили теоретические выводы, далее из полученной квинтэссенции сконструировали математическую модель, позволяющую в режиме реального времени измерять силу гравитационных колебаний. Новый алгоритм в несколько раз превосходит все известные способы определения турбулентности, базирующиеся на личном опыте пилота или на анализе метеорологических данных. И если раньше вероятность установления места, где самолет рискует попасть в воздушную бурю, была крайне мала, то эта первая в мире методика сможет дать пилотам и пассажирам уверенность, что полет пройдет нормально.

Рисунки А. Сарафанова