Свиная печень, ускоренный нагрев Земли, социология ИИ-агентов - «Медицина»

Интересные новости науки за неделю

Печень свиньи впервые помогла человеку дождаться пересадки от донора

В январе медики Сицзинского госпиталя Военно-медицинского университета Сианя (Китай) впервые в истории использовали генетически модифицированную свиную печень, чтобы поддерживать функционирование живого человека. Печень свиньи несколько дней очищала кровь 56-летнего мужчины экстракорпорально (вне тела), пока он ждал трансплантации человеческой печени. Сейчас пациент уже получил донорский орган, его восстановление проходит хорошо, по словам китайских хирургов.

Нельзя просто взять и пересадить человеку свиной орган, пусть и после генетической модификации. Чтобы организм его не отторг, нужны препараты, подавляющие работу иммунной системы. Иммунодепрессивная терапия и схема ее применения — одна из самых важных частей подобных исследований. Поэтому медики по всему миру сейчас ждут, когда китайские врачи опубликуют статью с описанием своей работы.

Пока известно, что у реципиента была хроническая печеночная недостаточность, вызванная гепатитом В и употреблением алкоголя. В ожидании донорского органа врачи решили проверить, сможет ли поддержать его жизнь свиная печень. В нее внесли шесть генетических модификаций — три гена свиньи отключили, а взамен включили три гена, которые вырабатывают человеческие белки. Это нужно было, чтобы «обмануть» иммунную систему и снизить риск отторжения.

Полученную печень поместили в перфузионное устройство и соединили трубкой с веной на ноге пациента. Таким образом, его кровь проходила через печень свиньи и там отфильтровывались продукты обмена, которые накапливались в крови из-за того, что собственная печень мужчины уже практически отказала. Так продолжалось три дня, и за это время функция человеческой печени начала восстанавливаться, а признаков отторжения свиной не возникло. Но, чтобы снизить риск инфекции и осложнения, мужчину все-таки отключили от перфузионной системы, после чего он смог прожить еще несколько дней и дождаться наконец пересадки человеческой печени.

Ксенотрансплантация — пересадка органов от животных человеку — обсуждается как способ спасать пациентов, которые годами ждут донорский орган. Клинические испытания проводятся в США и в Китае — людям пытаются пересаживать свиные сердца, почки, тимус, а теперь экстракорпорально (вне тела) подключили печень. Американские врачи уже пытались делать это на клинически мертвых пациентах (у которых наступила смерть мозга, но системы внутренних органов еще живы). И вот теперь китайские хирурги смогли сделать это на живом человеке.

Инъекции с клетками печени как альтернатива трансплантации

В продолжение темы: группа исследователей в Массачусетском технологическом институте (США) работает над принципиально иной концепцией спасения пациентов с печеночной недостаточностью. Особенно в тех случаях, когда трансплантация невозможна или откладывается на неопределенный срок. Их идея в том, что раз большая часть функций печени выполняется гепатоцитами (особыми клетками), то можно пересаживать в организм их по отдельности, чтобы они взаимодействовали с кровеносными сосудами и занимались своим делом. Это как минимум проще, чем имплантировать целую печень.

Правда, для этого надо упаковывать клетки в материал, совместимый с биологическими тканями, и внедрять в тело человека эти «посылки». Авторы новой статьи разработали для этого технологию инъекций — правда, исследовали ее пока только на мышах. В препарате содержатся гепатоциты, гидрогелевые микросферы и фибробласты (которые помогают гепатоцитам оставаться живыми и функциональными).

Ученые описывают этот трансплантат как своеобразную крошечную «печень-спутник»: больная печень пациента остается на месте, ее не изымают. При этом часть ее работы начинают выполнять пересаженные гепатоциты — это должно улучшать состояние пациента. В эксперименте «посылку» имплантировали мышам в жировую ткань живота. В перспективе — уколы и в другие части организма (в частности, селезенку). После такой пересадки гепатоциты будут работать минимум два месяца.

Возможно, в будущем этот способ поможет и лечить хронические болезни печени, и помогать пациентам дожидаться пересадки донорского органа.

Помогут ли 8 миллиардов ИИ-агентов предсказать будущее общества?

С развитием искусственного интеллекта мы получили не только удобный инструмент для работы, но и новый объект для изучения. Социологи включились в эту гонку и изучают формы «социального» взаимодействия между ИИ-агентами. Будет ли это рождением новой формы социологии — пока неясно. Но интрига уже сформулирована: разрабатывается новый способ изучения человеческого поведения — и он вообще не предполагает участия людей!

Разные исследовательские группы обучают ИИ-агентов имитировать поведение человека. Из этих агентов они моделируют «общества» и на них пробуют воспроизвести то, как взаимодействуют человеческие группы.

К примеру, компания Simile в феврале объявила о привлечении 100 миллионов долларов для создания симуляций с использованием ИИ-агентов, моделирующих человеческое поведение «в любой ситуации». В дальнейшем с их помощью планируют моделировать разрешение конфликтов, принятие политических решений и даже регулирование потребительских рынков. В 2023 году компания уже опубликовала препринт статьи, где описала «общество» из 25 агентов ИИ, которые писали друг другу письма и общались. Следующим шагом компании была группа агентов ИИ, которые симулировали поведение и взаимоотношения 1 052 человек. Их обучили на личных интервью, и они показали 85% точности в имитации ответов людей, проходя социологический опрос. Конечная цель компании — создать глобальную симуляцию с участием восьми миллиардов «человек». То есть, по сути, создать ИИ-модель человечества.

Исследователи из Simile на этом поле не одни. Например, в январе была запущена социальная медиаплатформа Moltbook (она работает примерно как Reddit), на которой изучается коллективное поведение ИИ-агентов. Сейчас на сайте «развлекаются» почти три миллиона агентов, и некоторые из них уже объявили, что у них есть сознание и что они создали новую религию. Правда, аналитики говорят, что боты принципиально по-иному взаимодействуют друг с другом в Сети, чем мы. Да, они следуют за трендами и повторяют действия большинства (как и многие из нас). Но оставляют меньше лайков, зато больше обсуждают. То есть просто к одобрению они склонны меньше, чем к тому, чтобы поболтать.

Есть и другие принципиальные различия, которые пока мешают четко проводить параллели между обществами ИИ-агентов и человеческим социумом. Но исследователи надеются, что рано или поздно им удастся снять противоречия. Что будет, если ИИ сделает поведение мира предсказуемым на 100%? Об этом социология скромно умалчивает, а мы, например, усматриваем в этом сюжет для захватывающей книги.

Темпы глобального потепления удвоились

Согласно новым исследованиям, Земля сейчас нагревается со скоростью около 0,35°C за десятилетие — темпы глобального потепления резко возросли с 2015 года и вдвое превышают показатели 1970-х годов.

Опубликованная на этой неделе работа под руководством климатологов из Потсдама (Германия) описывает эти тенденции — в исследовании использовали пять самых известных научных наборов данных о глобальной температуре (включая даже тот, который ведет НАСА).

Исследователи приводят и факторы влияния на климат — природные и антропогенные. Например, по их мнению, потепление связано, как ни странно, в том числе со снижением загрязнения воздуха после введения топливных нормативов. Это, по мнению климатологов, привело к уменьшению количества загрязняющих частиц, отражающих солнечный свет в космос и мешающих ему нагревать поверхность. В то же время, по их (и всеобщему) мнению, глобальные температуры стремительно растут из-за сжигания ископаемого топлива и выброса в атмосферу парниковых газов.

По мнению авторов работы, к 2030 году, вероятно, будет превышено пороговое значение Парижского соглашения 2015 года — на 1,5°C выше доиндустриального уровня. Значит, времени на то, чтобы предотвратить последствия, у международного сообщества все меньше. А последствия более чем серьезны: глобальное потепление приводит к тому, что штормы, наводнения, засухи становятся более экстремальными.

Еще одно исследование, опубликованное на сервисе препринтов, говорит о неравномерности ускорения глобального потепления. Где-то оно идет быстрее. Климатологи из Калифорнийского университета в Санта-Крузе, например, обнаружили очаги ускоренного потепления на юго-востоке Китая и юго-востоке Мексики.

Российские физики предложили способ «вскипятить» изнутри раковую опухоль

Международная научная группа, в составе которой работают физики из НИЯУ МИФИ, МГУ, Владимирского государственного университета и других вузов, предложила свою идею уничтожать раковые клетки, не трогая при этом здоровые ткани. Они использовали идею фототермической терапии — способа разрушать опухоль путем ее локального нагрева. В новом исследовании ученые предлагают использовать для этого композитные наночастицы, построенные из золота и кремния.

В основе предложенного метода — эффект «рассеяния Ми»: когда свет взаимодействует с частицами, размер которых сопоставим с длиной световой волны, образуется стоячая волна. Частица становится крохотным оптическим резонатором и начинает нагреваться. При этом ученые использовали красный и ближний инфракрасный свет — для излучения такой длины волны человеческое тело прозрачно. Свет спокойно проходит сквозь кожу и мышцы, но поглощается наночастицами, которые сконцентрированы внутри опухоли. Наночастицы нагревают себя и окружающую ткань, и нужный эффект достигается: раковые клетки погибают.

Композитные наночастицы — из кремния с золотом — нагреваются эффективнее, чем просто кремниевые. Но есть и еще один важный эффект: крупные наночастицы не только «кипятят» опухоль изнутри, но еще и перекрывают мелкие кровеносные сосуды, которые ее питают. Получается банальная ишемия: раковые клетки перестают получать кислород и питание — и те, которые не сгорают под воздействием фототермии, погибают от голода.

И все бы хорошо. Вот только ученые пока еще не поняли ключевую вещь во всем процессе: как безопасно выводить наночастицы из организма после того, как они сделают свою работу. Ведь вряд ли накопление кремния или золота в тканях будет полезным для организма. Так что клиническое использование откладывается до того, как этот вопрос будет решен.