Chcete športovca, alebo umelca?

Podľa prestížneho magazínu U.S. journal Science objav roka, podľa mnohých vedcov obrovská výzva pre vedeckú etiku. Nástroj na úpravu DNA, CRISPR-Cas9 (Clustered regularly-interspaced short palindromic repeats), umožňuje vedcom „strihať“ a upravovať najdôležitejšiu dvojzávitnicu ľudského organizmu.

Potenciál tohto objavu je revolučný a možnosť úpravy DNA by mohla byť kľúčom k liečbe mnohých ochorení. Tento spôsob úpravy genómu je tiež doposiaľ najprecíznejší a najefektívnejší. Podľa magazínu Journal Science má CRISPR: „v porovnaní so svojimi konkurentmi v genómovom editovaní vynikajúcu schopnosť doručiť gén na správne miesto a jeho výhodou je aj nízka cena a jednoduché použitie."

Klinickí výskumníci sa v súčasnosti pomocou tejto metódy snažia vytvoriť napríklad liečbu rakoviny na tkanivovom základe. CRISPR tiež môže podľa editora U.S. journal Science Johna Travisa oživiť koncept transplantácie zvieracích orgánov do ľudského tela.

Zaujímavosťou je, že táto rýchlo rozvíjajúca sa metóda na úpravu DNA, bola aj jedným z objavov roka 2013 podľa magazínu Science a je známa už od roku 2012. Tento rok sa jej dostalo aj pomerne dosť negatívnej publicity, keď čínski výskumníci začiatkom roka oznámili, že úmyselne manipulovali s DNA neživých embryí na klinike plánovaného rodičovstva. To vyvolalo strach vedeckých elít aj verejnosti z možného „projektovania detí“ podľa predstáv ich rodičov v budúcnosti.

Začiatkom decembra sa stretlo niekoľko špičkových vedcov, aby začali konštruktívnu diskusiu o etických výzvach, ktorým bude táto široko využiteľná metóda pravdepodobne musieť čeliť.

Skratka pre diagnostiku rakoviny

Jedným z tromfov, ktoré máme v boji proti nádorovým ochoreniam je včasná diagnostika. Tá výrazne zvyšuje šancu na úspešnú liečbu, ľudia majú tendenciu preventívne prehliadky vynechávať a niektoré typy nádorov je náročné diagnostikovať bez komplikovaných a často invazívnych procedúr.

Výskumníci z Umeå University vo Švédsku však objavili metódu, ktorá je pre pacienta náročná asi ako meranie hladiny cukru u diabetikov. Nový RNA test krvných doštičiek dokáže detekovať, klasifikovať a určiť miesto nádoru v tele z krvnej vzorky o veľkosti kvapky krvi.

Táto neinvazívna „tekutá biopsia“ je ešte stále vo vývoji a presnosť určenia zatiaľ nedosahuje 100%, no 96%-ná úspešnosť vyplývajúca zo štúdie je mimoriadne optimistická.

Rukola Veg-01

Astronautská strava sa skladá najmä z dehydovaných, trvanlivých a vákuovo balených potravín, z ktorých si kozmonauti jedlo „uvaria“ až vo vesmíre.

Čerstvú zeleninu si musia ľudia vo vesmíre aspoň zatiaľ odpustiť a na doplnenie vitamínov použiť výživové doplnky. Je však možné, že už čoskoro si budú môcť urobiť šalát aj na vesmírnej stanici.

Snaha dopestovať zeleninu vo vesmíre však nevznikla iba z dôvodu obohatenia astronautského jedálnička. Nález vody na Marse opäť otvoril tému kolonizácie Marsu, no jednou z mnohých prekážok misie s ľudskou posádkou je aj obrovské množstvo zásob potravy počas dlhého letu. Vesmírne agentúry teda hľadajú alternatívy.

Astronauti žijúci na vesmírnej stanici ISS zjedli prvú úrodu zeleniny vypestovanej vo vesmíre 10. augusta 2015. Šalátovú plodinu s poetickým názvom "Veg-01," pritom zasadili júli. Polovicu úrody, ktorú poslali spať na Zem, momentálne analyzujú vedci. Podľa portálu theguardian.com astronauti označili chuť plodiny Veg-01 ako podobnú rukole.

Kniha pre vodu

Niekoho trápi, že mu došla perlivá minerálka a musí ísť do obchodu. Iného zas, že nemá žiadnu vodu, ktorú by mohol piť. Jeden z desiatich ľudí na svete nemá prístup k pitnej vode, pričom za jej zháňanie sú väčšinou zodpovedné ženy a deti. O vyriešenie tohto problému sa snažia mnohí odborníci po celom svete, často však ide o finančne náročné či nedotiahnuté nápady. Existujú však aj vedci, ktorí nezabúdajú na fakt, že finančná dostupnosť a praktickosť vynálezov sú najmä v takýchto prípadoch nevyhnutné.

Jednou z nich je aj Theresa Dankovich z McGillskej Univerzity v Kanade. Jej riešenie nedostatku pitnej vody je nielen pomerne praktické a lacné, ale aj edukačné. Filtrom je totiž kniha. Mladá chemička vyvinula papier z nanočastíc striebra, ktorý usmrcuje baktérie, pričom na jeho výrobu využíva lacné a neškodné chemikálie. Kniha, ktorú so svojím tímom zostavila, je jednak zdrojom filtrov, ktoré dokážu zneškodniť 99,9% baktérií vo vode, ale aj zdrojom rád, ako zvýšiť bezpečnosť vlastnej pitnej vody.

Filtrovacie stránky s názvom pAge už boli odskúšané na dvadsiatich piatich vodných zdrojoch v piatich krajinách. Theresa Dankovich svoj vynález otestovala aj počas svojej cesty po Afrike v roku 2013. Momentálne tím pracuje na uvedení „pitnej knihy“ na trh.

Nedosiahnuteľná dvojička

Keplerov vesmírny ďalekohľad tento rok spôsobil rozruch objavom planéty a hviezdy, ktoré sa zatiaľ najviac podobajú Zemi a Slnku. Či je táto „dvojička“ Zeme s názvom Kepler-425b aj obývateľná zatiaľ nevieme, dôležité však je, že sa nachádza v takzvanej obývateľnej zóne. Znamená to, že planéta sa nachádza na orbite okolo materskej hviezdy, ktorá jej poskytuje podmienky vhodné na existenciu aspoň základných foriem života.

Exoplanéta Kepler-425b je síce o 60% väčšia ako Zem, v porovnaní s inými veľkostnými rozdielmi je to však celkom úspešná podobnosť. Orbita, po ktorej Kepler-452b cestuje je dokonca len o päť percent väčšia ako tá naša a rok na tejto planéte preto trvá 385 dní.

Napriek vzrušujúcemu objavu potrvá ešte niekoľko rokov, kým sa o podmienkach na Kepleri-425b dozvieme niečo viac. Planéta je od nás totiž vzdialená zhruba 1400 svetelných rokov, čo je tiež dôvod, prečo sa na ňu ani my, ani naše deti zrejme nedostanenú.

Keď tínedžeri nemyslia len na seba

Kanadská študentka Nicole Ticea sa tento rok umiestnila na druhom mieste v prestížnej vedeckej súťaži Intel ISEF 2015. Ocenenie získala za novú testovaciu metódu, ktorá môže zmeniť život miliónom ľudí. Jej test totiž dokáže odhaliť infekciu HIV v raných štádiách. Test na to aby fungoval nepotrebuje žiadne elektronické zariadenia a náklady na jeho výrobu sú menej ako päť dolárov na jeden kus.

Test, ktorý mladá vedkyňa vyvinula, má veľmi jednoduché použitie a na určenie diagnózy mu stačí jedna kvapka krvi. Tým sa stáva ideálnym aj pre testovanie novorodencov. Na rozdiel od doteraz zaužívaných testov potrebuje nová metóda len 60 minút na vyhodnotenie. Nicole Ticea založila aj vlastnú spoločnosť, aby mohla technológiu ďalej rozvíjať.

Jej technológia by mohla byť navyše použitá na boj proti ďalším ochoreniam, ako napríklad malária. Mladej vedkyni, podobne ako ďalším súťažiacim na Intel ISEF (medzi ktorými sú vždy aj zástupcovia zo Slovenska) neostáva iné, ako zložiť klobúk.

Voda na Marse

Vedci už niekoľko rokov predpokladali, že na Marse sa nachádza voda v kvapalnom stave. Potvrdilo sa to však až v apríli tohto roku, na základe meraní rovera Curiosity v kráteri Gale. Voda by sa na planéte mala skrývať v malých množstvách medzi zrnkami pôdy a mala by mať tmavšiu farbu. V pôde sa nachádza spolu s kvapalným roztokom chloridu sodného.

Práve soľ pritom významne znižuje bod tuhnutia vody. V spojení s chloristanom vápenatým tak môže voda zostať kvapalnou až do teploty približne -70°C. Soľ tiež pohlcuje vodnú paru z atmosféry.

Merania z krátera Gale tiež ukázali, že práve zimné noci a chvíle tesne po východe Slnka vytvárajú ideálnu teplotu a vlhkosť pre vznik slanej vody. Prítomnosť chloristanových solí vedci zaznamenali už v roku 2008, ale do apríla 2015 nebolo známe, či sú teplota a vlhkosť vzduchu postačujúce pre vznik tekutej slanej vody.

Tlmočiaca rukavica

Študentka Hadeel Ayoub zo Saudskej Arábie v Londýne predstavila už tretí prototyp rukavice, ktorá umožňuje nepočujúcim komunikovať s ľuďmi, nerozumejúcimi posunkovej reči.

Študentka Goldsmiths University naprogramovala softvér tak, aby po spracovaní údajov zo senzorov a merača určil, aké písmená sa zobrazia na displeji.
Finálny prototyp už dokonca dokáže pretvárať posunky na hovorený text, no tam sa to nekončí.

Hadeel Ayoub plánuje vytvoriť aj štvrtý prototyp, ktorý bude schopný bezdrôtového pripojenia k smartfónu. Používatelia budú môcť prostredníctvom rukavice komunikovať prakticky s celým svetom, keďže by mala umožňovať aj priame posielanie SMS správ a e-mailov.

Rozuzlenie bielku

Vedcom sa tento rok podaril aj jeden „husársky kúsok“. Dokázali zdanlivo nemožné a varený slepačí bielok prinavrátili do pôvodného surového stavu.
Po uvarení sa proteíny vo vajciach rozmotávajú a znova spájajú do nových, zamotanejších a neusporiadaných foriem. Výskumníci pridali do uvareného bielka látku, ktorá ho skvapalnila, a následne použili špeciálne odstredivé zariadenie („vortex fluid device, VFD“), ktoré proteíny rozplietlo a vrátilo do pôvodného stavu.

Experiment má omnoho väčší význam, než by sa mohlo zdať. Existuje veľa výskumov, pri ktorých vedci potrebujú cenné molekulárne proteíny. Tie sa však často deformujú a stávajú sa nepoužiteľnými. Doterajšie metódy ich „rozuzlenia“ a opätovného sformovania však boli finančne aj časovo náročné. Nová metóda zaberie miesto niekoľkých hodín len pár minút, pričom tiež môže podľa vedúceho experimentu, profesora Gregoryho Weissa výrazne znížiť náklady a zredukovať množstvo odpadu z produkcie proteínov.