Доисторический круиз, или как можно проводить время в одежде.
Дисклеймер: Пост без гусей!
На выходных исполнилась мечта идиота - вживую лицезреть выступление известных популяризаторов науки. Благо что часто накатываю в Питер повстречаться с бывшими согильдийцами, сходить на гиг или просто отдохнуть. В этот раз посетил эвент, которого ждал несколько месяцев. Лекции проходили на прогулочном теплоходе, с двумя лекторами.
Первым выступал Дмитрий Соболев, ведущий канала Упоротый палеонтолог. Рассказывал про вторичноводных рептилий и как они поиздевались над собой в процессе адаптации к новым условиям. От темы получил гораздо больше удовольствий, чем ожидал - хоть и не услышал хотя-бы отсылку на съехавших обратно в океан млекопитающих, эволюционные пируэты ящерок оказались не менее увлекательными.
В одном из стримов я докопался до Дмитрия, как возможно проставиться пивом? Оказалось что в выступления он не пьёт и заказал напиток со вкусом "Персик маракуйя". Попытки найти в ближайших магазинах квестовый итем оказались тщетными. Так что мои первые слова были "Я тот что хотел проставиться пивом, насладись фейхуёй!". Мужик классный и разносторонний, с ним определённо нужно нажраться.
Вторым выступающим был восхитительный в своем амплуа Станислав Дробышевский с рассказом "Как наши предки мигрировали по воде". Рассказ о протолюдях оказался всего-лишь вводной темой и потом речь пошла с племенами и первобытным обществом. Признаться, даже не ожидал что люди осиливали действительно огромные расстояния (100 км и дальше больше) на максимально простых плавательных средствах. Как показалось, что миграцию животных, что людей можно охарактеризовать кривой Гаусса: если очень многие попробуют - у кого-то да получится.
Вокруг Станислава всегда было много народу, так что пообщаться с ним не вышло. Зато исполнил мечту: пожав руку поблагодарил за его деятельность и признал что его выступления очень сильно повлияли на мое развитие и понимания мира, социума и самого себя. Ответ запомнится мне надолго: "Очень рад, если это действительно так". Видать выражение лица сильно выдает истинное умственное и моральное развитие.
Благодарю всех, кто осилил мой пост, хочется чтобы он передал хотябы часть моих впечатлений. Поскольку фотографии поголовно неудачные, то я честно стырил их с фотоотчета организаторов. А для недовольныхреакторчан я обещаю придумать походных гусей, раз они стали неотъемлемой частью этого профиля.
На YouTube канале Панчина вышел ролик, в котором он рассказывает можно ли заразиться раком. Далее его текстовый вариант
Рак и червяк
2013 год, Колумбия. Пациент с ВИЧ, который не принимал по своим личным убеждениям противовирусные препараты, обратился ко врачам с очень странными симптомами. Врачи мужчину осмотрели, но нашли у него только глистов. Пациента отпустили домой с рекомендацией всё же принимать препараты против ВИЧ, а ещё — таблетки от гельминтов. Увы, его состояние не улучшалось, а, наоборот, ухудшалось. Вскоре пациент вновь обратился в больницу с жалобами на здоровье. В итоге врачи обнаружили у мужчины странные опухоли в лёгких и лимфатических узлах. Сомнений не было: пациент страдает не только от ВИЧ и гельминтов, но и от рака. В итоге пациент умер, но перед смертью подписал разрешение на изучение собственного тела.
Медики, изучавшие тело несчастного, выяснили, что этот человек действительно болел раком. Но не своим раком, а раком… червяка. Иными словами, мужчина страдал от глистов, а у одного из маленьких глистов был рак. И из-за того, что иммунитет человека был подорван СПИДом, раковые клетки гельминта прижились в организме пациента.
Так получается, раком можно заразиться? Надеюсь, вы сами понимаете насколько исключительна и уникальна вышеупомянутая история. И, конечно, по ней нельзя делать такой вывод. И от человека к человеку рак не передаётся. Но, к сожалению, некоторые люди действительно верят в такую угрозу. И даже боятся общаться с теми, кто страдает от онкологических заболеваний — чтобы самим рак не подцепить. В результате такой канцерофобии случаются не очень красивые истории — например, однажды московский онкоцентр снял квартиры в многоквартирном доме для семей с больными раком детьми. Но жильцы, узнав об этом, начали подписывать петицию, чтобы детей с онкологией из этого дома выселили.
Вот ещё одна история: однажды в Новосибирске детей, страдающих от рака, не пустили на игровую площадку. А ещё в Пермском крае директор гимназии запретила ученикам больных раком приходить на занятия. Невозможно представить, сколько страданий такое отношение доставляет пациентам, которым и без того тяжело.
Как обычные клетки становятся раковыми
Что вообще за болезнь такая — рак? Бывает так, что ты изучаешь какую-нибудь сложную тему, узнаешь много разрозненных фактов, а потом тебе попадается настолько удачное описание явления, что все кирпичики знаний моментально упорядочиваются в стройную непротиворечивую картину и обретают новый смысл. Для меня одним таким моментом в биологии стало событие на одной институтской конференции, где я впервые услышал фразу “рак — это эволюционный процесс”. Действительно, есть нечто фундаментально общее между тем, как развивается опухоль и тем, как природа создает новые виды животных, между метастазами и захватом жизнью новых экологических ниш. И там и там действуют законы Дарвина — наследственность, изменчивость и естественный отбор порождают разнообразие жизненных форм. Пусть и чудовищных в данном конкретном случае.
Все люди состоят из триллиона клеток. Причём рождаемся мы с генетически однородными клетками, но в течение жизни клетки активно делятся. И в процессе деления у клеток появляются мутации. К счастью, чаще всего эти мутации нам нисколько не вредят. Но, увы, некоторые мутации могут дать клеткам эволюционное преимущество. Клетка начинает активно делиться и встаёт на «раковый» путь. Она начинает игнорировать сигналы, которые могли бы ограничить её рост и обретает способность скрываться от иммунной системы. У многих обычных клеток имеется встроенный механизм «самоуничтожения», который называется «апоптоз». А вот в раковых клетках этот механизм или сразу, или со временем ломается. Раковые клетки не готовы собой жертвовать и самоуничтожаться из-за накопившихся в них повреждений ДНК. Они продолжают активно делиться.
На самом деле много чего должно сломаться, чтобы клетка стала раковой. И много разных генов пытаются замедлить этот эволюционный процесс. Однако со временем образуются все более успешные и активно делящиеся клетки, а некоторые из них даже учатся захватывать не свойственные им ткани - так появляются метастазы. Казалась бы эта патологическая эволюция ведет в тупик, ведь она ведет к смерти организма, а вместе с организмом погибают и раковые клетки. Но оказывается, что некоторые раковые клетки достигли такого совершенства, что научились обходить и это ограничение.
Об опасности укусов в мордочку
К счастью у людей мы никогда не видели заразного рака. . Но вот у животных хоть редко, но все же встречается трансмиссивный рак — форма заразного рака, при которой сами раковые клетки могут передаваться от одной особи к другой. Самый известный пример — лицевая опухоль тасманийского дьявола. Это рак, который передаётся через укусы. Один тасманийский дьявол кусает другого в мордочку — и клетки с его опухоли на лице могут попасть в открытую рану. То есть раковые клетки из одного организма могут попадать в другой. Причём учёные прочитали ДНК раковых опухолей разных тасманийских дьяволов — и пришли к выводу, что, видимо, появление такого рака случилось как минимум дважды.
Другой пример трансмиссивного рака — венерическая саркома собаки. Этот рак передаётся, как вы уже догадались, половым путём. Причём нулевой пациент этого рака жил тысячи лет назад. Но его раковые клетки ещё живы и распространились практически по всем континентам. Венерическая саркома собаки — очень успешный рак.
Известны случаи межвидовой передачи рака. Мы уже говорили про червяка, который заразил онкологией человека. А ещё некоторые виды двустворчатых моллюсков могут заражать раком другие виды двустворок — заражение происходит прямо в воде.
Если такое бывает в природе, то откуда мы знаем, что люди не заражают друг друга раком? На самом деле это несложно проверить. . Дело в том, что современные методы анализа ДНК позволяют определить, какие мутации есть в одной отдельной клетке. Сегодня учёные регулярно анализируют ДНК пациентов с раком и отдельных клеток их раковых опухолей — чтобы понять, какие именно мутации привели к заболеванию. Это нужно для того, чтобы подобрать для пациента индивидуальное лечение и понять, какие именно лекарства будут для него наиболее эффективны.
Если бы пациент «подцепил» рак от другого ракового больного, в его раковых клетках была бы ДНК другого человека. Легко можно было бы определить, что эта ДНК не родственна ему самому. Это чем-то напоминает «тест на отцовство». То же самое делали, кстати, и с тасманийским дьяволом. Учёные смогли понять, что раковая опухоль современных тасманийских дьяволов отличается от их собственных клеток по генетическому составу.
Итак, выдыхаем: люди друг друга раком не заражают. Но, может быть, в процессе эволюции в будущем человеческий рак тоже станет трансмиссивным? И снова хорошие новости: для этого есть множество преград. Во-первых, чтобы адаптироваться к «переносу», раку нужно решить проблему иммунного отторжения. Грубо говоря, когда врачи пересаживают орган от одного человека к другому, очень часто этот орган не приживается. Чтобы он прижился, надо, чтобы некоторые генетические маркёры донора соответствовали маркёрам реципиента. В случае с раком — то же самое. Раковые клетки просто будут отторгнуты организмом здорового человека. При этом, насколько мне известно, люди не кусают лица друг друга — и наша кровь не попадает в раны других людей с завидной регулярностью (в отличие от тасманийских дьяволов). Можете спать спокойно: раком вы ни от кого не заразитесь.
И снова о важности иммунизации
На этой оптимистичной ноте пост можно было бы и закончить… Но, увы, вынужден вас расстроить: хотя сам по себе рак не заразен, существуют вирусы, которые увеличивают риск некоторых видов рака. И вот эти вирусы легко можно подцепить. Самый известный онкогенный вирус — вирус папилломы человека (ВПЧ), он увеличивает риск рака шейки матки и передаётся половым путём. К счастью, сейчас можно вакцинироваться от ВПЧ — причём прививки делают как девочкам, так и мальчикам старше 9 лет. А вот вирусы гепатита B и С повышают риск рака печени. Здорово, что против гепатита В тоже существует вакцина (и, надеюсь, все мои читатели привиты от этого вируса). От гепатита C вакцины, насколько мне известно, нет, (вирус быстро мутирует), но есть лекарственная терапия.
И ещё один момент: случается, что человеку подбирают донора, а у этого донора есть рак. Причём сам донор о своем заболевании ничего не знает. И вот во время трансплантации реципиент вполне может «получить» вместе с новым органом новые раковые клетки. К счастью, такой риск чрезвычайно мал — сейчас доноров тщательно проверяют.
Есть все же один известный пример, когда раковые клетки человека пережили самого пациента. Так случилось с клетками HeLa полученными из Генриетты Лакс - женщины, которая умерла от рака ещё в 1951 году.
А вот её клетки всё ещё живы, учёные их культивируют и ставят на них разные опыты. Интересно, что с середины прошлого века раковые клетки Лакс очень сильно изменились и эволюционировали, причем даже на хромосомном уровне — например, некоторые куски хромосом этих клеток откололись. Это понятно, ведь жизнь в пробирке требует совершенно иных адаптаций, чем жизнь в качестве компоненты многоклеточного организма. Теперь некоторые учёные даже сомневаются, что клетки HeLa являются репрезентативным объектом для изучения биологии человека. По словам одного исследователя, эволюционировавшие клетки Генриетты Лакс сейчас можно спокойно отнести к отдельной группе животных, хотя не все разделяют такой подход.
Получается очень интересно: и клетки Лакс, и раковые клетки тасманийского дьявола «пережили» своих прародителей. Это организмы, которые эволюционировали из многоклеточности в одноклеточность. Науке известны противоположные примеры — когда из одноклеточных организмов в ходе эволюции появлялись многоклеточные формы жизни. А тут — всё ровно наоборот.
С точки зрения генетического анализа, нет сомнений, что клетки Генриетты Лакс — это одноклеточный человек, а лицевая опухоль тасманийского дьявола — это сумчатое млекопитающее. Но ничего общего с точки зрения морфологии у раковых клеток тасманийского дьявола с сумчатыми животными нет. И возникает парадокс: многоклеточный организм породил одноклеточный. Эта идея настолько вдохновила меня и моих коллег, что мы решили изучить этот вопрос чуть более подробно.
Ни на что не похожие Myxosporea
Если из одноклеточных появляются многоклеточные, а из многоклеточных — одноклеточные, может ли быть так, что сейчас на нашей планете живут организмы, которые давным-давно были многоклеточными, а потом у них появился рак… Этот рак стал жить своей жизнью, а потом стал многоклеточным паразитом — и превратился в какой-нибудь новый вид. Так вот, мы с коллегами решили поискать, какие виды могут относиться к такому описанию. В итоге мы даже опубликовали статью в научном журнале.
Как обнаружить следы раковой трансформации? Вспомним, что лицевая опухоль тасманийского дьявола генетически похожа на реального тасманийского дьявола, но морфологически на него совсем не похожа. Именно такие формы жизни (принципиально непохожих на своих генетических родственников) мы и рассмотрели в качестве кандидатов. Самым интересным кандидатом оказались животные группы Myxosporea. Myxosporea относятся к стрекательным, причём они совсем не похожи на привычные нам виды стрекательных — медуз, гидр, коралловых полипов и так далее. Myxosporea — это паразиты рыб и некоторых червей, которые вызывают у них что-то вроде опухоли. Причём это не раковая опухоль из клеток рыбы, а опухоль из клеток самого паразита.
То, что Myxosporea являются именно стрекательными известно благодаря их генетическому анализу. Но почему мы предположили, что Myxosporea может быть трансмиссивным раком? Дело в том, что мы знаем, какие гены чаще всего ломаются в раковых клетках. Например, раковая клетка должна сломать гены, ограничивающие ее деление, запускающие клеточную смерть и так далее. В общем, мы посмотрели, нет ли у Myxosporea таких сломанных генов. И оказалось, что, действительно, у Myxosporea потеряно огромное количество генов, которые, по идее, защищают от рака. Причем количество потерянных генов, связанных с раком, было беспрецедентным (мы сравнили с другими животными). Эти данные вполне укладывались в гипотезу, что Myxosporea когда-то были обычными стрекательными, потом они стали паразитами, потом у них появился рак, рак заразил кого-то, стал эволюционировать внутри хозяина как паразит и в итоге превратился в современных Myxosporea.
Но все же это звучит немного фантастически, а невероятные заявления требуют невероятных доказательств. Поэтому мы решили тщательно проверить свою гипотезу и в итоге нашли серьезный аргументы против нее. Оказалось, что у самых близких родственников Myxosporea, которые морфологически вполне годятся на роль стрекательных тоже потеряна куча генов, связанных с раком и запрограммированной клеточной смертью. В итоге мы сами себя опровергли (как это часто бывает в науке). Но в процессе мы узнали очень многое про эволюцию клеточной смерти у стрекательных и опубликовали про это отдельную статью в Scientific Reports. .
В общем, пока примеры организмов, которые сначала упростились до одноклеточных, а потом возвысились до многоклеточных, неизвестны. Но они вполне могут существовать — а молекулярная генетика, вполне вероятно, поможет их отыскать в ближайшем будущем.
Рак в раке
Последняя тема, которую я хочу затронуть в сегодняшнем посте: бывает ли рак у рака? Звучит странно, но не спешите крутить пальцем у виска. Существуют крупные организмы с большим количеством клеток — слоны или киты, например. С ними у природы есть проблема. По идее, такие габаритные млекопитающие должны быть ходячими или плавающими раковыми опухолями, ведь чем больше клеток в организме, тем больше вероятность, что одна из них переродится в раковую. Но в реальности это не так. Вероятность заболеть раком у слона не выше, чем у человека — этот парадокс называется парадоксом Пето (вероятность рака в целом не растет с числом клеток в организме). Какие есть объяснения у этого парадокса? Согласно наиболее популярной и правдоподобной гипотезе, в процессе эволюции, когда организм увеличивается в размерах, параллельно должны усиливаться и противораковые механизмы. Например, какие-то гены, защищающие от рака дублируются, поэтому нужно больше мутаций (больше сломанных генов), чтобы случился рак. Кроме того механизмы починки ДНК испытывают большее давление естественного отбора и начинают лучше выполнять свою работу. Возможны и другие противораковые адаптации.
Но есть и альтернативная гипотеза, предложенная группой из трех ученых. Представьте себе кита. Он огромный! Чтобы убить это существо, раковая опухоль тоже должна быть гигантской, состоящей из кучи клеток. И этим клеткам нужно создать для себя определённую инфраструктуру. Раковые клетки должны научиться прятаться от иммунной системы, выделять факторы, усиливающие рост кровеносных сосудов, чтобы получать достаточно питательных веществ… Но внутри раковой опухоли гипотетически могут появиться клетки, которые просто пользуются благами раковой опухоли, но при этом сами чисто паразитируют на «основном» раке. Рак в раке, в общем. И такой рак получает эволюционное преимущество — он же не тратит силы на то, чтобы организовывать подходящую инфраструктуру в организме. Они все ресурсы тратят на самих себя, на размножение. Правда, когда рака внутри рака становится слишком много, такая гиперопухоль уничтожает «основной» рак.
Тут стоит уточнить, что гипотеза о раке в раке — всего лишь предположение. Может, однажды учёные его обнаружат. Кстати, такой рак в раке похож на реальный процесс внутри псевдомонад. У одного из видов псевдомонад встречается очень любопытное явление. Псевдомонады, которые обитают в толще воды, нуждаются в кислороде. Они вырабатывают специальный клей, чтобы соединиться друг с другом и вместе всплыть на поверхность ради жизненно необходимого ресурса. Но некоторые представители псевдомонад не производят клей, а пользуются чужим. Они экономят ресурсы и начинают более активно делиться. Правда, когда псевдомонад-паразитов становится слишком много, колония не выдерживает и идёт ко дну.
А теперь — время подводить итоги. Итак, что сейчас известно науке:
1. Человек не может заражать раком других людей, поэтому, пожалуйста, не бойтесь пациентов с таким диагнозом;
2. Если вы хотите защитить себя от рака, привейтесь от гепатита B и ВПЧ (если ещё не). А кроме того — не курите, занимайтесь спортом, правильно питайтесь, не пренебрегайте кремом от загара и, по возможности, не сидите под солнцем. Ультрафиолетовое излучение может повреждать ДНК в клетках кожи — что может приводить к раку кожи; некоторые БАДы могут содержать вещества, повышающие риск некоторых онкологические заболеваний (будьте бдительны).
3. Можно сделать генетический тест, как Анджелина Джоли, которая узнала, что у неё есть мутация, повышающая риск развития рака молочных желёз..
Если кто-то из ваших знакомых или родственников боится заразиться раком— обязательно перешлите им этот текст. Пишите в комментариях, как вам удивительные идеи про видообразование через промежуточную раковую форму, рак в раке и заразные раки животных.
А вот и перевод подъехал. Видео для любителей астрономии без знания английского.
В нем рассказывается чем отличается ЧД в центре нашей галактики от той, которую уже наблюдали раньше в центре галактики M87. Принцип работы Телескопа Горизонта Событий, или как построить телескоп размером с планету. Зачем нужно было собирать стопицот петабайт данных и что же, черт возьми, мы на самом деле увидели.
Компания SpinLaunch, о которой уже писали на Реакотре, выложила видео с испытания своей центрифужной системы безракетного запуска.
Если честно, когда я о них впервые услышал - с год назад, или даже меньше, подумал, что это просто образцовый говностартап, созданный чтобы кинуть доверчивых инвесторов. Но нет. Компания реально построила центрифугу и на полном серьёзе проводит испытания.
P.S. Как говорится - к такому меня жизнь не готовила. Каких только концепций не понапридумывал пытливый человеческий разум: космический лифт, петля Лофстрома, электромагнитная катапульта и даже воздушный старт с дирижабля. Кто мог представить, что ближе всех к реальности подберётся механическая праща? Она даже в фантастике не рассматривалась!
Теория циклической вселенной возможно проверяема экспериментально
В космологии похоже произошла мини-сенсация. Астрономы построили модель эволюции чёрных дыр и нейтронных звёзд в циклической вселенной. Она может объяснить существование сверхмассивных чёрных дыр в ядрах галактик, и возможно даже тёмную материю, как шаровые скопления чёрных дыр в галактикическом гало. Важно, что данная теория экспериментально проверяема, посколько предсказывает существования довольно большого количества нейтронных звёзд с определёнными характеристиками.
И два реакторчанина на теплоходе такие: