научные прорывы

Сегодня, чтобы понять, как работает клетка, учёным приходится проводить множество сложных и долгих экспериментов. Это ограничивает скорость научных открытий и требует огромных ресурсов. Чтобы изменить ситуацию, учёные из Chan Zuckerberg Initiative, DeepMind, Arc Institute и других ведущих центров разрабатывают «виртуальные клетки» — ИИ-модели, способные предсказывать, как клетки реагируют на лекарства, мутации и внешние сигналы.

Ученые уже представили первые ИИ-модели, такие как State от Arc, а в 2026 году в Швеции планируют запуск проекта Alpha Cell. Модели обучили на гигантских массивах данных — например, на профилях активности всех генов в отдельных клетках, полученных с помощью методов секвенирования единичных клеток.

Хотя технологии ещё далеки от совершенства и работают в основном в пределах обучающих данных, учёные считают виртуальные клетки важным шагом вперёд. В будущем они могут стать незаменимым инструментом для изучения болезней, разработки терапии и ускорения биомедицинских исследований.

Виртуальные клетки, например, помогут предсказать, как опухоль (на рисунке) реагирует на экспериментальные препараты. Источник изображения: Steve Gschmeissner/Science Photo Library

Иллюзия Коффера. Источник изображения: [1]

Учёные из Лондонской школы экономики и Университета штата Аризона показали [1, 2], что культурное окружение буквально определяет то, как мы воспринимаем визуальные образы.

Так, ученые продемонстрировали шесть оптических иллюзий жителям США, Великобритании и удалённых деревень народа Химба в Намибии. На иллюзии Коффера — изображении, которое можно интерпретировать и как ряд прямоугольников, и как круги — 97% участников из западных стран в первую очередь видят прямоугольники. Это, по мнению исследователей, связано с повседневной жизнью в окружении прямых линий и углов — архитектурой городов. В то же время 96% представителей народа Химба, живущих в окружении круглых хижин и загонов, сначала видят круги. Исследование показывает: даже базовые механизмы восприятия не универсальны, а сформированы культурой и образом жизни.

Источник изображения: Nemes Laszlo/Science Source

Учёные разработали способ запускать CAR-T-терапию — мощный метод лечения рака и аутоиммунных заболеваний — прямо внутри организма. Вместо трудоёмкой и дорогой процедуры, при которой Т-клетки пациента модифицируют в лаборатории, новая технология использует липидные наночастицы с мРНК. После инъекции они попадают в Т-клетки и превращают их в «убийц» опухолей за считанные часы.

Метод показал высокую эффективность на животных моделях: у мышей с человеческими опухолями раковые клетки исчезли за несколько дней, а у обезьян с аутоиммунной моделью — вредоносные В-клетки исчезли в течение суток, после чего иммунная система восстановилась, как после «перезагрузки».

Этот подход позволит сделать лечение дешевле, быстрее, а также избавить пациентов от предварительной химиотерапии. Кроме того, использование мРНК вместо ДНК делает терапию более безопасной: мРНК не встраивается в геном и быстро разрушается, что позволяет активировать клетки только на нужное время и избежать длительных побочных эффектов. Однако его ещё предстоит тщательно протестировать на людях. Первый человек уже получил инъекцию, и если технология оправдает ожидания, она может радикально изменить правила игры в онкологии и иммунологии.

Источник изображения: Zephyr/Science Photo Library

Большинство людей интуитивно отличает реальные образы от тех, что рождаются в воображении, несмотря на то, что и те и другие обрабатываются одними и теми же системами мозга. Исследователи из Университетского колледжа Лондона предложили оригинальный эксперимент, чтобы изучить, где проходит граница между фантазией и зрительным восприятием. Добровольцам показывали изображение с черно-белыми полосами разной степени прозрачности на фоне, напоминающем «снег» на экране телевизора. В некоторых случаях участников просили представить полосы, когда они смотрели на фон, а затем оценить, действительно ли они видят полосы и насколько яркие. Оказалось, что чем ярче казались участникам воображаемые полосы, тем чаще они принимали их за реальные — независимо от того, были ли они на экране.

Проанализировав активность мозга с помощью МРТ, ученые выделили две ключевые зоны. Веретенообразная извилина фиксировала общее восприятие образа — как реального, так и воображаемого — и служила индикатором субъективной яркости. А вот передняя часть островковой доли активировалась только тогда, когда участники были уверены, что видят реальный образ. Эти данные помогают лучше понять, как мозг различает действительность и внутренние образы, и могут стать основой для дальнейших исследований восприятия у людей, склонных к галлюцинациям.

Источник изображения: John Macdougall/AFP/Getty

Спорт улучшает когнитивные функции, снижает воспаление, укрепляет иммунитет и помогает в борьбе с возрастными изменениями. Однако с возрастом или по состоянию здоровья не все люди способны поддерживать необходимый уровень физической нагрузки — именно поэтому учёные ищут способы воспроизвести эффекты спорта с помощью лекарственных средств.

В недавнем исследовании, опубликованном в Cell, учёные обнаружили, что вещество под названием бетаин, которое вырабатывается почками и содержится в некоторых продуктах, может частично воспроизводить эффекты физической активности. В эксперименте с 13 молодыми мужчинами выяснилось, что регулярные пробежки повышают уровень бетаина в организме. А у пожилых мышей, которым давали бетаин, улучшились сила, состояние иммунной системы и кожа. Учёные выяснили, что бетаин подавляет активность белка TBK1, который связан со старением клеток.

Хотя результаты выглядят многообещающе, пока рано говорить о применении бетаина для замедления старения у людей. Безопасность и эффективность этой молекулы ещё предстоит доказать в клинических испытаниях. Тем не менее новое открытие может стать шагом к созданию препаратов, помогающих сохранить здоровье тем, кто не может заниматься спортом.