10 دستاورد پیشگامانه علمی 2013
این فهرست امسال شامل پیشرفتهای مهمی در زمینه فناوری‌هایی مانند سلولهای خورشیدی، روشهای ویرایش ژنوم و راهبردهای طراحی واکسن در سال 2013 بوده است.
جایگاه اول این فهرست به دستاوردی در زمینه ایمنی‌درمانی سرطان اختصاص یافته است که سیستم ایمنی بدن را به مبارزه با سلولهای سرطانی هدایت می‌کند. دانشمندان برای چندین دهه بر این باور بودند که چنین رویکردی می‌تواند برای درمان سرطان وجود داشته باشد اما تبدیل آن به واقعیت بسیار سخت بود.
اکنون بسیاری از سرطان شناسان بر این باورند که گامی به این واقعیت نزدیک شده‌اند چرا که دو روش مختلف در حال کمک به زیر مجموعه‌ای از بیماران است. یک نوع ایمنی‌درمانی سرطان موسوم به سلول‌درمانی T، سلوهای T فرد را که نوعی سلول سفید خون هستند، گرفته و از مهندسی ژنتیکی برای اصلاح کد ژنتیکی آنها بمنظور شناسایی و هدف قرار دادن سلولهای سرطانی استفاده می‌کند.
نوع دیگر به رفع انسداد سلولهای T پرداخته تا بتوانند یک حمله کامل را صورت دهند. این کار با استفاده از پادتنهایی صورت گرفته که پاد CTLA-4 و پاد PD-1 نام دارند.
در ادامه، این گزارش به معرفی سایر دستاوردهای برتر سال در حوزه علم از نگاه مجله ساینس و انجمن پیشرفت علوم آمریکا پرداخته است.
ژنتیک
روش ویرایش ژن CRISPR توسط دانشمندان موسسه فناوری ماساچوست در پژوهشی بر روی یک باکتری کشف شد، اما اکنون محققان از آن مانند یک چاقو برای عمل جراحی بر روی هر ژن استفاده می‌کنند. بیش از 10 تیم از محققان از این روش برای دستکاری ژنوم سلولهای گیاهان مختلف، حیوانات و انسان استفاده کرده‌اند.
انرژی جایگزین
نسل جدیدی از مواد سلول خورشیدی موسوم به سلولهای پروسکایت که تولید آنها ارزانتر و آسانتر از سلولهای سیلیکونی سنتی بوده، توجه زیادی را سال گذشته به خود جلب کرد. اگرچه این سلولها به اندازه سلولهای خورشیدی تجاری کارآمد نیستند، اما ارتقای آنها بسیار سریع است.
زیست‌شناسی
دانشمندان از ساختار یک پادتن برای طراحی یک آنتی‌ژن برای یک ویروس تنفسی استفاده کردند که سالانه میلیون کودک زیر پنج سال را به بیمارستان می‌فرستد. آنتی‌ژن‌ها از اجزای اصلی تشکیل‌دهنده واکسن محسوب میشوند.
علم اعصاب
یک روش تصویربرداری جدید با شفاف کردن بافت مغز، شیوه بررسی این اندام توسط دانشمندان را تغییر داده و نورونها و دیگر سلولهای مغز را بیشتر از همیشه در معرض مشاهده قرار داده است. فناوری CLARITY که توسط محققان دانشگاه استنفورد طراحی شده، به دانشمندان اجازه می‌دهد تا مغز و ساختارهای پیچیده آنرا بطور کاملا سالم و در شکل سه بعدی مشاهده کنند.
کالبد شناسی
محققان در سالی که گذشت، پیشرفتهای قابل توجهی در رشد اندامهای مقیاس کوچک انسان در شرایط آزمایشگاهی داشتند. این دستاوردهای شامل پرورش کبد، ریزکلیه و مغزهای کوچک بوده است. این اندامهای کوچک انسانی شاید مدلهای بسیار بهتری نسبت به حیوانات برای بررسی بیماریهای انسانی باشند.
فضا
پس از یک قرن پژوهش، دانشمندان در نهایت تائید کردند که ذرات پرانرژی پرتوهای کیهانی، از ابرهای ضایعات باقیمانده از ابرنواخترها نشات می‌گیرند.
سلولهای بنیادی
محققان با موفقیت توانستند سلولهای بنیادی را از جنینهای شبیه‌سازی شده انسان بدست بیاورند. آنها دریافتند که کافئین با تثبیت مولکولهای کلیدی در سلولهای حساس تخم انسان، نقش مهمی در این فرآیند ایفا می‌کند.
خواب
پژوهش بر روی موشها نشان داد که مغز پس از خواب بطور موثرتری خود را پاکسازی می‌کند. در طول خواب، این اندام کانالهای بین نورونها را گسترش داده که به جریان بیشتر مایع بی‌رنگ مغزی نخاعی در آنها کمک می‌کند. این امر به مغز در بازیابی و ترمیم خود پس از یک روز کاری سخت و بیدار ماندن کمک می‌کند.
میکروب شناسی
دانشمندان با بررسی چندین تریلیون سلول باکتریایی درون بدن انسان توانستند نقشهای مهم این میکروبهای ریز را در سلامت نگهداشتن فرد شناسایی کنند. آنها به این نتیجه رسیدند که اکثر این میکروبها در حقیقت دوستان سلامت بدن انسان محسوب میشوند.
ايسنا
جایگاه اول این فهرست به دستاوردی در زمینه ایمنی‌درمانی سرطان اختصاص یافته است که سیستم ایمنی بدن را به مبارزه با سلولهای سرطانی هدایت می‌کند. دانشمندان برای چندین دهه بر این باور بودند که چنین رویکردی می‌تواند برای درمان سرطان وجود داشته باشد اما تبدیل آن به واقعیت بسیار سخت بود.
اکنون بسیاری از سرطان شناسان بر این باورند که گامی به این واقعیت نزدیک شده‌اند چرا که دو روش مختلف در حال کمک به زیر مجموعه‌ای از بیماران است. یک نوع ایمنی‌درمانی سرطان موسوم به سلول‌درمانی T، سلوهای T فرد را که نوعی سلول سفید خون هستند، گرفته و از مهندسی ژنتیکی برای اصلاح کد ژنتیکی آنها بمنظور شناسایی و هدف قرار دادن سلولهای سرطانی استفاده می‌کند.
نوع دیگر به رفع انسداد سلولهای T پرداخته تا بتوانند یک حمله کامل را صورت دهند. این کار با استفاده از پادتنهایی صورت گرفته که پاد CTLA-4 و پاد PD-1 نام دارند.
در ادامه، این گزارش به معرفی سایر دستاوردهای برتر سال در حوزه علم از نگاه مجله ساینس و انجمن پیشرفت علوم آمریکا پرداخته است.
ژنتیک
روش ویرایش ژن CRISPR توسط دانشمندان موسسه فناوری ماساچوست در پژوهشی بر روی یک باکتری کشف شد، اما اکنون محققان از آن مانند یک چاقو برای عمل جراحی بر روی هر ژن استفاده می‌کنند. بیش از 10 تیم از محققان از این روش برای دستکاری ژنوم سلولهای گیاهان مختلف، حیوانات و انسان استفاده کرده‌اند.
انرژی جایگزین
نسل جدیدی از مواد سلول خورشیدی موسوم به سلولهای پروسکایت که تولید آنها ارزانتر و آسانتر از سلولهای سیلیکونی سنتی بوده، توجه زیادی را سال گذشته به خود جلب کرد. اگرچه این سلولها به اندازه سلولهای خورشیدی تجاری کارآمد نیستند، اما ارتقای آنها بسیار سریع است.
زیست‌شناسی
دانشمندان از ساختار یک پادتن برای طراحی یک آنتی‌ژن برای یک ویروس تنفسی استفاده کردند که سالانه میلیون کودک زیر پنج سال را به بیمارستان می‌فرستد. آنتی‌ژن‌ها از اجزای اصلی تشکیل‌دهنده واکسن محسوب میشوند.
علم اعصاب
یک روش تصویربرداری جدید با شفاف کردن بافت مغز، شیوه بررسی این اندام توسط دانشمندان را تغییر داده و نورونها و دیگر سلولهای مغز را بیشتر از همیشه در معرض مشاهده قرار داده است. فناوری CLARITY که توسط محققان دانشگاه استنفورد طراحی شده، به دانشمندان اجازه می‌دهد تا مغز و ساختارهای پیچیده آنرا بطور کاملا سالم و در شکل سه بعدی مشاهده کنند.
کالبد شناسی
محققان در سالی که گذشت، پیشرفتهای قابل توجهی در رشد اندامهای مقیاس کوچک انسان در شرایط آزمایشگاهی داشتند. این دستاوردهای شامل پرورش کبد، ریزکلیه و مغزهای کوچک بوده است. این اندامهای کوچک انسانی شاید مدلهای بسیار بهتری نسبت به حیوانات برای بررسی بیماریهای انسانی باشند.
فضا
پس از یک قرن پژوهش، دانشمندان در نهایت تائید کردند که ذرات پرانرژی پرتوهای کیهانی، از ابرهای ضایعات باقیمانده از ابرنواخترها نشات می‌گیرند.
سلولهای بنیادی
محققان با موفقیت توانستند سلولهای بنیادی را از جنینهای شبیه‌سازی شده انسان بدست بیاورند. آنها دریافتند که کافئین با تثبیت مولکولهای کلیدی در سلولهای حساس تخم انسان، نقش مهمی در این فرآیند ایفا می‌کند.
خواب
پژوهش بر روی موشها نشان داد که مغز پس از خواب بطور موثرتری خود را پاکسازی می‌کند. در طول خواب، این اندام کانالهای بین نورونها را گسترش داده که به جریان بیشتر مایع بی‌رنگ مغزی نخاعی در آنها کمک می‌کند. این امر به مغز در بازیابی و ترمیم خود پس از یک روز کاری سخت و بیدار ماندن کمک می‌کند.
میکروب شناسی
دانشمندان با بررسی چندین تریلیون سلول باکتریایی درون بدن انسان توانستند نقشهای مهم این میکروبهای ریز را در سلامت نگهداشتن فرد شناسایی کنند. آنها به این نتیجه رسیدند که اکثر این میکروبها در حقیقت دوستان سلامت بدن انسان محسوب میشوند.
ايسنا
