Rad znanstvenika privlačio je malo pažnje u protekle dvije godine kad se svijet fokusirao na veliku utrku u razvoju cjepiva protiv pošasti Covida-19.

Laboratoriji i istraživači marljivo su radili, a godinu za nama pamtit ćemo po vrtoglavoj seriji velikih otkrića i znanstvenih postignuća. Evo samo nekih od njih…

Nuklearna fuzija
Znanstvenici kalifornijskog nacionalnog laboratorija Lawrence Livermore u prosincu su objavili da su proizveli prvu fuzijsku reakciju koja je potaknula više energije nego što je upotrebljeno pri njenom pokretanju. Dugo vremena neostvarivo postignuće ključno je za razumijevanje procesa koji se odvijaju na Suncu.

“Ovo je prekretnica koja nas dovodi korak bliže u ‘pokretanju društva’ prema fuzijskoj energiji s nultom stopom ugljika”, rekla je tom prilikom američka ministrica energetike Jennifer Granholm.

Prilikom fuzije pokretanje dvije jezgre lakih elemenata kao što je vodik uz enormnu brzinu dovodi do njihova spajanja, pri čemu se višak mase pretvara u enormnu količinu energije prema Einsteinovoj formuli E = mc2.

Za razliku od fizija prilikom kojih se atomi dijele, fuzija traži male količine običnog goriva – procjenjuje se da bi količina vodika u čaši vode osigurala dovoljno energije za jedan prosječan životni vijek – a ne proizvodi radioaktivni otpad, zbog čega je i zovu “svetim gralom budućnosti nuklearne energije”.

James Webb teleskop
Časopis Popular Science proglasio je NASA-in James Webb svemirski teleskop inovacijom godine u aerotehnologiji. Za razliku od teleskopa Hubble, koji je ‘skenirao’ nebo iz Zemljine niže orbite, Webbov teleskop usidren stotinama tisuća milja dalje, iz Zemljine sjene, u trajnom zaklonu od Sunčeve svjetlosti, “može prodrijeti duboko u vrijeme formiranja zvijezda”, piše Popular Science.

Osim što je u Zemljinoj sjeni, dodatno je zaštićen višeslojnim sunčevim štitom, a postavljen je na temperaturi (-223 Celzijeva stupnja) koja najbolje podržava njegovo infracrveno osvjetljenje. Deset milijardi dolara vrijedan teleskop može nas “vratiti” 13 milijardi godina unatrag, u vrijeme drevnih galaksija, u doba njihovog ranog razvoja.

Može doseći i egzoplanete, one izvan Sunčeva sustava, promatrajući ih direktno, dok bi ranije astronomi mogli samo rekonstruirati rijetke tragove njihova postojanja. “Webbov teleskop otkriva nam kako su se zvijezde i cijele galaksije razvile iz primordijalne tvari, a što se pogledom kroz Hubbleov teleskop moglo samo naslućivati”.

Nove perspektive transplatacija
Skupina Yaleovih znanstvenika objavila je ljetos u časopisu Nature da su uspjeli oživjeti stanice srca, jetre, bubrega i mozga svinje koje su punih sat vremena bile mrtve u laboratoriju. Taj uspjeh ostvaren je korištenjem uređaja nalik srčano-plućnom stroju koji je pumpao umjetnu otopinu OrganEx u tijelo svinje.

Srce svinje počelo je kucati i potiskivati otopinu dalje kroz vene. Iako svinje ne bi oživjele, njihovi su organi opet funkcionirali, “a ne bi se ni ukočile, kako je to kod mrtvih tijela uobičajeno”, piše New York Times navodeći kako su se istražitelji ponadali da bi njihovo otkriće moglo pomoći da se povećaju zalihe ljudskih organa za transplataciju tako što bi kirurzima živi organi bili dostupni još dugo nakon nastupanja stanja smrti. Ista bi tehnologija mogla biti korisna u limitiranju štete nastale prilikom srčanih i moždanih udara.

Webbov teleskop usidren je stotinama tisuća milja dalje od Hubbleova i u trajnom je zaklonu od Sunčeve svjetlosti/Shutterstock

Univerzalno cjepivo protiv gripe
Vodeći ljudi američkog javnog zdravstva upozoravali su građane na novi val pandemije Covida-19 s dolaskom zimskog razdoblja i češćim obiteljskim okupljanjima. Kako je broj zaraženih koronavirusom rastao, respiratorni RSV virus počeo puniti bolnice, a sezona gripe 2022./23. prijetila da bude najgorom u desetljeću s 4500 umrlih već do početka prosinca, činilo se da se nacija suočava s “tropidemijom”.

Borba s gripom svake godine zapravo donosi novi izazov jer virus stalno mutira, a učinkovitost cjepiva varira od godine do godine. Stoga je gripno cjepivo na bazi mRNA molekula koje je sa svojim timom osmislio Scott Hensley sa Sveučilišta Pennsylvania svakako jedno od otkrića godine.

Istom tehnikom, inače, poslužili su se Moderna i Pfizer s partnerom BioNTechom za izradu svojih naširoko korištenih cjepiva protiv Covida-19. Hensleyevo cjepivo testirano na miševima proizvelo je antitijela u dodiru sa svih 20 poznatih podsojeva gripe A i B, a ispostavilo se da učinci traju mjesecima. Slične rezultate polučila su i testiranja na afričkim tvorovima, čime su povećane šanse da bi univerzalno cjepivo moglo djelovati i kod ljudi.

Promjena putanje asteroida
Ako ste gledali Armaggedon, Deep Impact ili neki sličan film katastrofe u kojem asteroid briše život s lica zemlje… Slobodno se opustite. NASA je u 2022. dokazala da svojom DART (Double Asteroid Redirection Test) misijom može skrenuti divovski svemirski kamen s putanje prema našoj planeti.

Konkretno, poslala je gotovo pola tone tešku DART letjelicu da brzinom od 22.530 kilometara na sat udari u asteroid Dimorphos (160 metara dužine u dijametru) ne bi li vidjela hoće li sila udara biti dovoljna da bi mu se promijenila putanja. Dimorphos, koji zapravo i nije bio prijetnja za Zemlju, kretao se prije sudara u orbiti većeg asteroida Didymosa (obletio bi ga za 11 sati i 55 minuta).

Nakon što je došlo do udara, astronomi su izračunali da je novo vrijeme kruženja skraćeno za punih 32 minute, a putanja je značajno promijenjena. “Imamo odgovornost za naš planet. Uostalom, jedini je koji imamo. Misija je pokazala da NASA nastoji biti spremna za sve što svemir baci prema nama”, izjavio je šef NASA-e Bill Nelson.

Umjetna inteligencija za umjetnike
Umjetna inteligencija otvara nove svjetove u biznisu i kućanstvima, a sada novi ‘prevoditelj’ teksta u sliku donosi svima, od umjetnika, preko urbanista do plastičnih kirurga novi alat koji im omogućava da vizualiziraju svoje ideje. DALL-E 2, koji je Open AI lansirao u srpnju, pregledava stotine milijuna slika s naslovima kako bi tekstualne upute korisnika pretočio u sliku.

Voditelj projekta DALL-E 2 Mark Chen izjavio je za The Atlantic da generatori slika poput njegovoga “demokratiziraju” umjetnost. “Ovo je najuzbudljivija nova tehnologija u AI prostoru još od prevoditelja prirodnog govora”, izjavio je izvršni urednik Atlantica Ross Anderson.

Nova cjepiva protiv malarije
Malarija je bolest u 90 zemalja svijeta, a godišnje odnese 627 tisuća života. Postojeće cjepivo može samo smanjiti učinak, a znanstvenici se već dugo bore da otkriju visokoučinkovito. I u ovom su slučaju, pokazala su istraživanja u prosincu, tehnologije kojima je kreirano mRNA cjepivo protiv Covida-19 pomogle timu sa Sveučilišta George Washington da se razviju dva eksperimentalna mRNA kandidatska cjepiva, iznimno učinkovita u reduciranju zaraze i njenog širenja. “Malariju nećemo eliminirati preko noći, ali takva cjepiva potencijalno bi je mogla iskorijeniti u nekim dijelovima svijeta”, rekao je profesor Nirbhay Kumar.

Napredak u izlječenju raka
Znanstvenici su u 2022. prijavili uspjehe u ratu s rakom na nekoliko fronta. Tim predvođen profesorom Chrisom Jonesom s Instituta za istraživanja raka u suradnji s kompanijom BenevolentAI radio je na primjeni alata umjetne inteligencije u pronalaženju nove kombinacije lijekova kako bi se suzbio neizlječivi oblik tumora mozga u djece.

Predložena je kombinacija kod miševa povećala mogućnost preživljavanja za 14 posto, a testirana je već i na maloj skupini djece. Na tragu potencijalno velikog otkrića je i dr. Luis A. Diaz Jr. iz Memorial Sloan Kettering centra za rak koji je u lipnju napisao pismo za New England Journal of Medicine u kojem opisuje svoj tretman koji je doveo do potpune remisije u svih 18 pacijenata liječenih od raka rektuma koji su uzimali njegovu kombinaciju lijekova. “Vjerujem da se tako nešto dogodilo prvi put u povijesti borbe protiv raka”, rekao je dr. Diaz.

Ubrizgavanje ljudskih ćelija u mozak štakora u svrhu proučavanja psihijatrijskih poremećaja
Znanstvenici sa Stanforda uspješno su ubrizgali ljudske živčane ćelije u mozak novorođenih laboratorijskih štakora i otkrili da su one formirale vezu s moždanim ćelijama životinje utječući i na njeno ponašanje, objavio je časopis Nature.

Ljudske ćelije zahvatile su šestinu mozga štakora. Nakupina poznata kao moždani organoid razvija se zatim na način sličan ljudskom mozgu, a što može pomoći istraživačima da bi bolje shvatili šizofreniju, poremećaj autizma, bipolarni poremećaj i ostale neuropsihijatrijske poremećaje. Neki bioetičari ipak negoduju zbog implikacija koje nosi sa sobom cijeli postupak jer se “povećava mogućnost razvoja naprednijeg štakora s kognitivnim sposobnostima puno većim od običnog štakora”, ističe Julian Savulescu, bioetičar s Nacionalnog sveučilišta u Singapuru.

Ali dr. Sergiu Pasca sa Stamforda koji je i razvio tu transplatacijsku tehniku izjavio je da se ljudski moždani organoid razvijen od matičnih stanica nakon nekoliko mjeseci prestao razvijati. “Ma koliko ih mi dugo držali unutra, one i dalje ne mogu postati kompleksne kao što bi postali ljudski neuroni u ljudskom mozgu”, izjavio je dr. Pasca.

Razvoj života bez spermatozoida i jajašca
Istraživači izraelskog Weizmannova instituta za znanost proizveli su unutar bioreaktora embrije miša koji su se razvili iz matičnih ćelija smještenih u Petrijevoj zdjelici – bez jajašca, bez sperme. Embriji su se normalno razvijali. Trećeg dana počeli su se izduljivati, a osmog je nastalo srce koje počinje kucati. Bilo je to prvi put i da su znanstvenici uspjeli razviti potpuno sintetičke mišje embrije izvan maternice.

Cijeli eksperiment predstavlja skok u istraživanju kako matične stanice formiraju razne organe i kako mutacije rezultiraju razvojnim bolestima. “To ujedno potiče i duboko pitanje hoće li se jednoga dana životinje, pa i ljudi, uzgajati iz matičnih stanica u laboratorijima.”, piše STAT News.