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Cinque scoperte scientifiche per tirarti su il morale

I titoli di quest’anno sono stati dominati dalla guerra in Europa, dall’aumento dell’inflazione e dalle preoccupazioni per il cambiamento climatico.

Ma ci sono state anche numerose scoperte notevoli in tutto, dalla microbiologia all’astronomia. Con l’aiuto del FT Science Desk, abbiamo compilato le 5 migliori storie di quest’anno.

Come sottolinea Clive Cookson, editore scientifico del FT, la pandemia ha portato la consapevolezza pubblica della scienza “al livello più alto da molti anni, forse dalla corsa allo spazio e dallo sbarco sulla Luna dell’Apollo negli anni ’60”.

1. Un’alternativa alla sperimentazione animale

I test sugli animali sono una parte importante dello sviluppo di nuovi farmaci, ma ora gli scienziati sperano di utilizzare organi cresciuti in laboratorio o chip di computer che utilizzano cellule staminali e circuiti per imitare gli organi umani.

Non solo questi sviluppi risparmierebbero gli animali, ma probabilmente rappresenterebbero anche meglio gli effetti dei nuovi farmaci sugli esseri umani e renderebbero i test più accurati.

Diagramma che spiega quali sono gli organi su un chip e come funzionano

La tecnologia ha ancora del lavoro da fare; Molti dati devono essere raccolti prima che il processo possa convincere pienamente le autorità di regolamentazione. Inoltre, non è ancora possibile far crescere alcuni organi, come il cervello umano, in laboratorio. Ma la Food and Drug Administration statunitense ha recentemente approvato uno studio clinico per il produttore farmaceutico francese Sanofi basato esclusivamente sui dati dei frammenti d’organo.

Le aziende sono sempre più interessate a ridurre la loro dipendenza dagli animali per motivi etici, afferma Arron Tolley, amministratore delegato di Aptamer Group, che produce anticorpi artificiali da utilizzare nella diagnostica e nei prodotti farmaceutici.

“Le persone stanno diventando più responsabili dal punto di vista della governance aziendale e stanno cercando di eliminare gradualmente i test sugli animali, se necessario”, afferma.

L’uso di animali più grandi come le scimmie è particolarmente problematico, aggiunge Tolley. “Più grandi e carini diventano, più le persone sono consapevoli dell’impatto”.

Le malattie rare sono un terreno particolarmente fertile per i modelli basati su tessuti umani, afferma James Hickman, scienziato capo presso Hesperos, una società di organi su chip con sede in Florida. “Ci sono 7.000 malattie rare e solo 400 sono attivamente oggetto di ricerca perché non ci sono modelli animali”, afferma Hickman. “Non stiamo solo parlando di sostituire gli animali o ridurre gli animali, questi sistemi colmano una lacuna in cui non esistono modelli animali”.

estratto da Come la scienza si sta avvicinando a un mondo senza test sugli animali14 agosto 2022

2. Una nuova era dell’astronomia

© NASA/ESA/CSA/STScI/Getty

Le prime immagini del nuovo telescopio spaziale James Webb sono state rilasciate a luglio e mostrano vivai stellari e galassie danzanti.

Il telescopio darà agli scienziati uno sguardo indietro nel tempo a circa 0,7 miliardi di anni dopo il Big Bang e, si spera, offrirà nuove intuizioni sulla formazione dell’universo.

Chris Lintott, professore di astrofisica all’Università di Oxford e ricercatore sulla formazione delle galassie, si è detto sbalordito dalla qualità e dalla bellezza delle immagini. “Mi ha sconvolto”, ha detto Lintott martedì. “Ero seduto in una stanza piena di esperti di galassie quando è stata mostrata la foto del quintetto di Stephan e le mie mascelle hanno colpito il pavimento. Il Webb produrrà alcune delle immagini più iconiche dell’era spaziale”.

Il “primo campo di profondità” di Webb, come viene chiamata l’immagine dello spazio rilasciata lunedì, è un’immagine composita acquisita in 12,5 ore e osservata a diverse lunghezze d’onda. Presenta il soffice ammasso di galassie SMACS 0723 in primo piano centrale e stelle bianche luminose con le loro punte caratteristiche. Tuttavia, le caratteristiche che hanno maggiormente affascinato gli astronomi sono le macchie arancioni, rosa e rosse che sembrano tracciare deboli archi attorno all’ammasso di galassie centrale. Queste striature e striature – visualizzate con una tavolozza che copre la gamma di radiazioni emesse – potrebbero rappresentare alcune delle galassie più antiche viste con tale dettaglio, che si trovano più indietro nello spazio (e nel tempo) dietro l’ammasso.

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Forse la cosa più che fa riflettere, l’affollata immagine fanciullesca dello spazio rivela una piccola fetta di cielo notturno evanescente, delle dimensioni di un granello di sabbia tenuto a debita distanza. Ogni punto o disco rappresenta una galassia stessa composta da milioni, anche miliardi, di stelle. Ogni granello di cielo contiene più mondi di quanti gli esseri umani possano immaginare.

estratto da È iniziata una nuova era dell’astronomia13 luglio 2022

3. Usa il potere dei batteri

Ad agosto, i ricercatori di Cambridge hanno affermato che stavano lavorando a un modo per modificare il codice genetico dei batteri, uno sviluppo che avrebbe applicazioni in un’ampia gamma di settori.

Ad esempio, nell’industria farmaceutica, i batteri vengono utilizzati per produrre prodotti come l’insulina, ma sono suscettibili ai virus, il che significa che i lotti di medicinali possono essere rovinati. Ma i ricercatori, che hanno avviato un’azienda chiamata Constructive Bio, affermano che potrebbero produrre batteri resistenti ai virus.

In un’altra applicazione, i batteri ingegnerizzati potrebbero essere utilizzati per creare nuove plastiche completamente biodegradabili.

Constructive Bio sta sviluppando due tecnologie di piattaforma, ha affermato Chin. “Uno è la capacità di costruire un genoma sintetico dal DNA sintetizzato chimicamente, che ha implicazioni di vasta portata per la capacità di costruire organismi che fanno ogni sorta di cose utili”, ha aggiunto.

“Il secondo è la capacità di utilizzare questi organismi riprogrammati per codificare le sequenze di qualsiasi cosa, da polimeri completamente sintetici che potrebbero essere molecole simili a farmaci, a nuove plastiche e materiali elettronici. Ci sono intere classi di nuove molecole che semplicemente non esistono oggi, che avrebbero proprietà molto personalizzate e differenziate”.

Alice Newcombe-Ellis, Founding Partner di Ahren, ha dichiarato: “La domanda per l’azienda sarà su dove concentrarsi, dato che esiste un mercato così ampio e vasto a cui rivolgersi. L’applicazione che più mi entusiasma è la capacità di programmare i polimeri affinché siano biodegradabili. La maggior parte delle materie plastiche oggi disponibili provengono dal petrolio e sono molto persistenti”.

estratto da La start-up di Cambridge vuole riscrivere il codice della vita14 agosto 2022

4. Predizione di proteine ​​con AI

© EMBL-EBI/AFP tramite Getty Images

Le proteine ​​sono i mattoni della vita, ma finora comprendiamo solo le strutture di 190.000 su 200 milioni di proteine ​​conosciute.

Ma Deepmind, la società di intelligenza artificiale di Google, ha dichiarato a luglio che il suo programma Alphafold potrebbe prevedere la composizione della maggior parte delle proteine ​​esistenti e che creerà un database in modo che gli scienziati possano cercarle rapidamente. La svolta dovrebbe accelerare notevolmente la ricerca in settori come i vaccini, ad esempio.

Essere in grado di prevedere facilmente la forma di una proteina potrebbe consentire agli scienziati di controllarla e modificarla in modo da migliorarne la funzione alterando la sequenza del suo DNA o prendendo di mira i farmaci che potrebbero attaccarsi ad essa. Ad esempio, l’esame delle proteine ​​di superficie su un parassita della malaria può aiutare a capire come gli anticorpi si legano ad esso e come l’agente patogeno può essere combattuto efficacemente.

“L’uso di AlphaFold è stato davvero trasformativo e ci ha fornito una visione d’insieme chiara [a] Proteina di superficie della malaria”, ha affermato Matthew Higgins, professore di biochimica all’Università di Oxford che studia la malaria. Il suo team sta usando questi risultati per sviluppare un nuovo vaccino contro la malaria, ha detto.

Mentre gli scienziati devono ancora confermare la struttura di una proteina attraverso la sperimentazione, queste previsioni daranno un enorme vantaggio e ridurranno il tempo necessario per completare il processo.

estratto da La ricerca di DeepMind rompe la struttura di quasi tutte le proteine ​​conosciute28 luglio 2022

5. Record di fusione nucleare

Diagramma che spiega come un tokmak viene utilizzato negli esperimenti che tentano di raccogliere energia dalle reazioni di fusione nucleare

La fusione nucleare, la reazione che avviene nel sole, è da tempo riconosciuta come la forma ideale di energia pulita e senza fine. Ma è incredibilmente difficile da usare.

A febbraio, i ricercatori hanno fatto un grande passo avanti, producendo 59 megajoule di energia, una potenza sufficiente per far bollire 60 bollitori per cinque secondi, un nuovo record.

Negli ultimi decenni sono stati spesi circa 3 miliardi di dollari di finanziamenti privati ​​per lo sviluppo della fusione, con alcune startup che promettono di fornire energia entro il 2030.

Il prossimo grande traguardo per la fusione sarà l’accensione di Iter, attualmente il più grande reattore sperimentale a fusione nucleare del mondo. Il progetto è in costruzione da quasi 40 anni ed è costato quasi 20 miliardi di dollari.

L’energia da fusione ha molti scettici dato il tempo impiegato per fare progressi, ma la sua promessa come strumento per combattere il cambiamento climatico ha aumentato l’interesse negli ultimi dieci anni. L’energia da fusione non emetterebbe gas serra e la fornitura di input chimici è praticamente inesauribile. Ci sono circa 5 g di deuterio in ogni vasca da bagno di acqua di mare e, sebbene il trizio sia meno accessibile, può essere estratto dal comune litio metallico o creato nella reazione stessa. Un piccolo barattolo di carburante potrebbe teoricamente alimentare una casa per centinaia di anni.

estratto da Scienziati europei sulla scoperta “innovativa” della fusione nucleare9 febbraio 2022

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