Ce ne rezervă 2017: Finalul misiunii sondei Cassini, noi progrese în tehnologia embrionului şi combaterea cancerului

Ce ne rezervă 2017: Finalul misiunii sondei Cassini, noi progrese în tehnologia embrionului şi combaterea cancerului
Sursa: www.agerpres.ro Foto: NASA 13.01.2017 11:29
Cum va arăta anul acesta în ce priveşte astronomia, explorarea spaţiului cosmic şi descoperirile medicale? După 20 de ani pe orbita lui Saturn, sonda Cassini îşi va duce la bun sfârşit misiunea, într-un "Mare Final" de la care oamenii de ştiinţă aşteaptă informaţii noi şi inedite pe măsură ce vehiculul spaţial se va apropia mai mult ca niciodată de planetă şi în cele din urmă îşi va găsi sfârşitul pe gigantul gazos.

În acelaşi timp, 2017 este şi anul în care se vor face primii paşi în transformarea în realitate a zborului interstelar prin proiectul Starshot, care îşi propune trimiterea spre Alpha Centauri a unei flote de vehicule spaţiale cu vele solare în numai 20 de ani. Nu în ultimul rând, anul care tocmai a început promite noi progrese în tehnologia embrionului, dar şi în combaterea cancerului prin imunoterapie, deşi în acest domeniu în care s-au înregistrat succese marcante în ultimii ani persistă însă destule întrebări privind eficienţa, adresabilitatea şi costurile acestui tip de tratament.

Marele final al misiunii sondei Cassini pe orbita Saturn

Când vine vorba de fizică şi astronomie, au existat destule ştiri în ultimii ani care au rezonat în imaginaţia publicului, scrie The Guardian. Astfel de exemple sunt descoperirea bosonului lui Higgs în incinta Large Hadron Collider în 2012 sau prima detectare a undelor gravitaţionale în 2016 — ondulaţii în structura spaţiului cauzate de coliziunea a două găuri negre la peste un miliard de ani lumină distanţă. Şi cine ştie ce alte descoperiri urmează să fie făcute foarte curând? Deşi nu se pot prezice descoperirile care urmează a fi făcute în 2017, se poate spune cu certitudine că o poveste din domeniul ştiinţei va face valuri în întreaga lume.

Dintre toate planetele din sistemul nostru solar, Saturn, cu frumoasele sale inele, este fără îndoială cea mai enigmatică şi misterioasă, iar în ultimii ani am avut privilegiul de a o observa îndeaproape, datorită imaginilor surprinse de sonda Cassini.

Misiunea Cassini pe orbita giganticei planete a furnizat imagini color uimitoare cu suprafaţa lui Saturn, inelele sale şi numeroasele sale luni. De asemenea, s-au făcut unele descoperiri extraordinare. De exemplu, s-au descoperit jeturile de vapori de apă şi materie organică de la polul sud al Enceladus, care au creat un entuziasm enorm că această mică lună ar putea fi capabilă să susţină viaţa microbiană sub suprafaţa sa de gheaţă.

Ce este mai bun însă abia urmează să se întâmple. În 2017, Sonda Cassini va ajunge la finalul misiunii ei, la 20 de ani de la lansarea din 1997. NASA numeşte acest eveniment "Marele Final" şi va fi unul destul de spectaculos... În orbite tot mai strânse, într-un interval de mai multe săptămâni, sonda se va strecura în inelul cel mai apropiat al lui Saturn, trecând mai aproape de suprafaţa planetei decât s-a aflat vreodată, înainte de a dispărea în cele din urmă sub stratul de nori şi a se prăbuşi către "moarte".

Pentru oamenii de ştiinţă ai NASA va fi o provocare uriaşă să adune cât mai multe date posibil în timpul acelor zile finale şi nu există nicio garanţie că instrumentele Cassini vor funcţiona în condiţiile tot mai ostile. Aceştia speră că sonda va continua să trimită pe Pământ tot ce înregistrează până când va fi distrusă în cele din urmă de incredibila densitate şi presiune din interiorul gigantului de gaz.

Proiectul Starshot şi tehnologia velelor solare

Anul acesta s-au sărbătorit 50 de ani de Star Trek, iar ideea din serial privind propulsia warp ca mod de deplasare între planete şi sisteme solare a stimulat imaginaţia a numeroşi copii şi adolescenţi care au devenit ulterior oameni de ştiinţă. Până de curând, s-a crezut că tehnologia de care dispune umanitatea este departe de a face posibilă călătoria interstelară.

În aprilie anul trecut, a fost însă anunţat proiectul Starshot. Acesta va folosi lasere de mare putere pentru a accelera velele solare ale unor vehicule spaţiale de mici dimensiuni, trimiţându-le cu o cincime din viteza luminii spre Alpha Centauri, cel mai apropiat sistem stelar, în numai 20 de ani. După acest anunţ, a fost descoperită Proxima Centauri b, o exoplanetă ca Pământul, pe orbita stelei Proxima Centauri.

Potrivit The Guardian, este un moment cât se poate de entuziasmant, care împinge tehnologia de care dispunem la limită, dar uriaşele provocări nu sunt insurmontabile. "Cred că putem face acest lucru şi munca începe în 2017. Avem o şansă să se uităm de aproape la o exoplanetă şi poate chiar să găsim semne de viaţă", susţine Maggie Aderin-Pocock, cercetător asociat în departamentul de fizică şi astronomie al University College London (UCL).

Tehnologia velelor stelare va permite şi studierea sistemului nostru solar într-un timp mult mai scurt. Dacă sonda New Horizons a făcut aproape zece ani până la Pluto, cu vehiculele cu vele sistemul solar poate fi parcurs într-un interval de câteva săptămâni.

"Când eram copil credeam că este posibil, dar când am început să studiez fenomenul mi-am redus aşteptările. Însă în acest an, pentru prima dată, las acest vis să continue. Este incredibil de dificil, dar dacă ne uităm la ce am realizat în materie de miniaturizare şi tehnologie cred că în următorii 15 până la 20 de ani am putea trimite prima sondă stelară într-o călătorie de 20 de ani spre un alt sistem stelar. Asta este ceva care se poate realiza în cursul vieţii mele", adaugă Maggie Aderin-Pocock.

Un salt înainte în tehnologia embrionului

Ştiinţa pare uneori să avanseze în mari salturi, dar fiecare dintre acestea se bazează de obicei pe ani de muncă minuţioasă şi de multe ori anonimă, bazată pe nimic altceva decât curiozitatea privind modul în care lumea funcţionează. Jim Smith, cercetător în domeniul biologiei dezvoltării şi director ştiinţific la fundaţia Wellcome, susţine că şi-a imaginat că cercetarea în domeniu ar putea avea într-o zi beneficii practice, dar spune că s-a orientat către respectivul domeniu nu din acest motiv, ci pentru că problema de studiu era atât de interesantă.

Dar, aşa cum se întâmplă de multe ori, ştiinţa aduce beneficii extraordinare. De exemplu, capacitatea cercetătorilor din domeniul biologiei dezvoltării de a realiza culturi, manipula, şi fertiliza embrionii în vase Petri şi apoi de a-i transfera într-o mamă a dus la "copiii făcuţi în eprubetă" sau prin fertilizare in vitro. Iar în ultimul an a inspirat, mulţumită activităţii de pionierat a lui Doug Turnbull, decizia de a le permite medicilor să ceară autorizare pentru a crea copii cu "trei părinţi", dând în premieră speranţă mamelor cu boli mitocondriale.

Acum, când se ştiu atât de mult despre ce se întâmplă în timpul dezvoltării normale embrionare, cercetătorii sunt în poziţia extraordinară de a o sintetiza şi chiar de a o face reversibilă. Doug Melton a arătat că celulele stem de la pacienţi cu diabet de tip 1 pot fi transformate în celule beta pancreatice, iar mulţi cercetători construiesc "organoizi", culturi de celule stem tridimensionale care vor permite conceperea unor regimuri de tratament personalizate şi generarea de noi celule pentru modificare genetică şi transplant. La fel de entuziasmantă este şi recenta descoperire a lui Juan Carlos Izpisua Belmonte, inspirată de activitatea sa din domeniul regenerării membrelor, conform căreia ar putea fi chiar posibil să fie inversat procesul de îmbătrânire.

Pe măsură ce înţelegem mai mult despre dezvoltare, utilizând tehnici din chimie, matematică, inginerie şi fizică, ne putem aştepta acum la descoperiri şi tratamente chiar mai remarcabile, crede Jim Smith. În ultimul an, Magdalena Zernicka-Goetz a reuşit să crească cu 50% perioada de timp în care un embrion poate fi ţinut într-un vas Petri, ceea deschide noi perspective în domeniu.

Imunoterapia promite succese în domeniul combaterii cancerului, dar îndeamnă şi la prudenţă

Poate fi învăţat corpul uman să respingă celulele cancerului? Cea mai mare idee din domeniul combaterii cancerului din ultimul an — şi poate cea mai excitantă din întreaga medicină — este că un sistem imunitar inactiv poate fi trezit pentru a ataca cancerul, susţine Siddhartha Mukherjee, profesor asistent în cadrul Columbia University şi autor premiat cu Pulitzer pentru o carte despre cancer.

Este o idee cu o istorie problematică. În anii 1890, William Coley, un chirurg şi om de ştiinţă din New York, a propus injectarea pacienţilor cu un amestec de toxine bacteriale, numite şi toxinele lui Coley, pentru a provoca o reacţie imunitară care să atace celulele cancerului. Rezultatele iniţiale ale lui Coley au fost însă dificil de interpretat şi reprodus, iar entuziasmul pentru aceste toxine a dispărut treptat. Siddhartha Mukherjee afirmă că în momentul în care a început să studieze imunologia la Oxford în anii 90, domeniul imunologiei cancerului era aproape neglijat.

În anii '90 însă, disciplina a luat o turnură surprinzătoare după ce oamenii de ştiinţă care efectuau cercetări asupra sistemului imunitar (conduşi în special de imunologul vizionar James Allison) au început să descopere că anumite celule tumorale folosesc factori specifici pentru a dezactiva sistemul imunitar sau pentru a se face invizibile faţă de celulele imunitare. Aceste proteine care asigurau această aşa-numită "invizibilitate" au oferit o oportunitate de contraatac: au fost creaţi factori specifici pentru a dezactiva aceste semnale de învăluire în aşa fel încât tumorile să devină din nou vizibile. Au fost folosite primele astfel de medicamente împotriva melanoamelor, iar unii pacienţi au prezentat ameliorări durabile, deşi cu efecte adverse.

De la acele teste iniţiale, au fost descoperite zeci de strategii pentru a activa sistemul imunitar şi au apărut numeroase noi medicamente imunomodulatoare. Într-un alt test în domeniu, celule imunitare ale unui pacient au fost scoase din organism, manipulate cu terapie genetică pentru a le înarma pentru a putea ataca celulele cancerului, iar apoi reintroduse în pacient. Aceste celule cresc în organism odată reintroduse, devenind exemple ale unei noi generaţii de "medicamente vii", după cum le-a numit Michel Sadelain, unul dintre pionierii acestei strategii.

Imunoterapia pentru cancer a avut unele succese marcante, în special împotriva melanoamelor, cancerului la plămâni, limfomului şi unor tipuri de leucemie. Dar ultimul an a adus de asemenea noutăţi îngrijorătoare privind efectele secundare ale acestor medicamente: pacienţii au suferit accese inexplicabile de febră şi au dezvoltat tipuri de colită care le-au pus viaţa în pericol. Întrebările mai ample despre eficienţă şi costuri rămân. Vor fi utilizate aceste medicamente pentru a trata numai o mică parte dintre tumorile canceroase? Cât de mult vor costa ele şi vor putea fi obţinute?

Un efect ciudat al imunoterapiei este că tumorile se pot umfla de multe ori şi deveni mai mari în faza timpurie a tratamentului, pe măsură ce celulele imune pătrund în acestea şi creează inflamare. Timp de decenii, modul tradiţional pentru a evalua răspunsul tumorii la tratament a fost măsurarea mărimii ei, în timp ce acum cancerul pare să crească înainte ca, în unele cazuri, terapia să aibă efect. Va trebui reevaluat în cazul imunoterapiei modul de măsurare a răspunsului tumorii la tratament? Cum vom înţelege când şi de ce cancerul recidivează şi poate fi sistemul imunitar reantrenat, iar şi iar, pentru a ataca tipurile de cancer care evoluează constant?

Ştiri similare

Ştiri NON-STOP