Научни новини: Предпазване от болести, проблеми във „Фукушима“ и поздрави от съзвездието Кентавър

Естествена защита от SARS-CoV-2

Имунната ни система има много механизми, с които да ни предпази от нашественици. Но за да не се обърне срещу нас, тя има нужда и от начин да идентифицира нашите клетки. Един от тях са протеини, които са разположени по повърхността на клетките и се кодират от HLA гените. При тези протеини се наблюдава силен полиморфизъм – те са много различни и рядко се среща сходство при отделни хора. Активното им участие в имунната система води до клиничното им значение при трансплантации, автоимунни, ракови и заразни болести.

Открита е и интересна връзка с COVID-19 и безсимптомното протичане на заболяването при някои хора. Оказва се, че при носителите на специфичен вариант на HLA-B гена, T-клетките от имунната система са по-подготвени за отговор на вируса. Хипотезата на учените е, че дори да не са се срещали с него, клетките успяват да го разпознаят благодарение на сходството му с често срещаните коронавируси, причинители на настинките.

Поне едно копие на варианта HLA-B*15:01 е открито в около 10% от пациентите с европейско потекло, включени в изследването. При хомозиготните носители (с две копия на варианта, получени от двамата родители) вероятността за безсимптомно протичане е осем пъти по-висока. От данните се вижда, че в групата, която няма симптоми, около 20% са носители на варианта, докато в другата група той се открива само в 9%. Това кара учените да изкажат хипотезата, че наличието на варианта обуславя по-малка вероятност от развитие на симптоми, като ефектът е адитивен (с натрупване).

Данните за изследването са взети от доброволци, включени в голяма база с донори на костен мозък (NMDP). Едно от изследванията за съвместимост, което се прави с цел намиране на подходящ донор за пациенти, нуждаещи се от трансплантация, е именно генотипиране на HLA вариантите. Информацията за COVID-19 е събрана с помощта на мобилно приложение, в което всеки е можел да попълни здравния статус и симптомите си.

Такава база с донори се поддържа и у нас и всеки на възраст от 18 до 50 години и в добро здравословно състояние може да се регистрира като донор. В последно време вече се разчита повече на извличането на периферни стволови клетки (ПСК), които се откриват в ниска концентрация в кръвта. Количеството им може да се увеличи с медикаменти, които предизвикват засиления им синтез от костния мозък, а след това ПСК се извличат от кръвта с помощта на апарат за афереза. Процедурата е много по-лека от даряването на костен мозък, тъй като не е свързано с оперативна намеса.

Нови проблеми във „Фукушима“

В общ план атомната енергия все още е важен елемент от стратегията за генериране на електроенергия на фона на глобалните климатични промени. За съжаление, инцидентите в този тип електроцентрали са колкото редки, толкова и значими в природозащитен, икономически и човешки аспект. Аварията в атомната централа „Фукушима I“ през 2011 г. е втората (след „Чернобил“ от 1986 г.) от седма степен по международната скала за ядрени и радиационни събития. Вследствие на земетресение и последвало цунами части от структурата на работещите блокове бяха нарушени, което доведе до изпускане на радиоактивен материал.

Горивото в реакторите остава горещо за дълго време, което налага да се охлаждат с вода. Но тя се замърсява радиоактивно, ставайки опасен отпадък, и в момента се съхранява в стоманени резервоари, намиращи се на територията на централата. Там се събират също подпочвена и дъждовна вода от територията около централата, радиоактивно замърсена в резултат на аварията. Периодично Токийската електрическа компания (TEPCO) предупреждаваше, че мястото за построяване на нови резервоари намалява, а през 2021 г. обяви плановете си за контролирано освобождаване на тази вода в океана в рамките на няколко десетилетия. Към момента са събрани над 1,3 млн. тона, достатъчни да напълнят над 500 басейна с олимпийски размери.

Преди изпускането ѝ водата ще бъде пречистена с помощта на специална филтрираща система (ALPS), която премахва над 60 радиоактивни изотопа от нея. Този процес е одобрен от Международната агенция за атомна енергия (МААЕ) към ООН и се следи внимателно от експертите ѝ. За съжаление, технологията не е напълно ефективна и някои изотопи остават в доловими количества (като цезий-137 и стронций-90), а премахването на други е невъзможно. Един от тях е тритият – изотоп на водорода, в който има два неутрона, липсващи в най-често срещаната форма, и е с период на полуразпад 12,3 години.

Плановете на компанията са преди изпускането водата да се разреди така, че концентрацията на тритий да падне под допустимите граници на СЗО за питейна вода. На това се дължи и дългият период, предвиден за изпразването на резервоарите. Според редица изказвания от страна на японските власти и МААЕ място за тревога няма – вода, съдържаща изотопа, се изпуска от много атомни електроцентрали, и то в концентрации, по-високи от планираните за „Фукушима“.

Например най-мащабният център за преработка на ядрено гориво, разположен във Франция, годишно изпуска неколкократно повече тритий, отколкото се намира във всички резервоари в централата. Също той се счита за сравнително безопасен, тъй като е източник на бета-радиация, поради което няма достатъчно енергия да проникне през кожата. Риск за здравето има при поглъщане на по-големи количества, например чрез замърсена риба. Изотопът се задържа в тялото между 7 и 14 дни, като най-практичният антидот е да се пие повече вода, защото най-често той влиза в организма под формата на свръхтежка вода. На база на всичко това МААЕ дава зелена светлина за започване на процедурата през втората половина на 2023 г.

Въпреки официалното разрешение от регулаторните органи повечето реакции са отрицателни. Най-силни са от съседните държави, които са и сред най-големите вносители на морски дарове от Япония. Например Хонконг възнамерява да забрани вноса от 10 японски префектури, ако започне изпускането на резервоарите. В Южна Корея рибари протестираха срещу решението, към което правителството е положително настроено. Недоволство е изказано и от представител на японската асоциация на рибарските кооперативи, според когото трябва да се намери друг вариант за справяне със замърсената вода.

Китайската реакция е още по-остра – в изявление на говорителя на Министерството на външните работи в няколко точки се изразява мнение, че технологията за пречистване на водата все още не е доказана, а TEPCO е обвинена в укриване и манипулиране на данни. Заключението е, че „Тихият океан не е отходен канал на Япония“ и решението не трябва да се взема еднолично. За ситуацията не помагат и съобщенията, че през последната година неколкократно е хващана риба с високо радиационно съдържание във водите покрай отвеждащите тръби на централата. През май в такъв улов е открит радиоактивният изотоп цезий-137 в концентрация 180 пъти над разрешените нива.

Все още няма ясна дата за началото на изпразването на резервоарите, но японското правителство активно дебатира както с граждански организации, така и на международно ниво, призовавайки за вяра в науката и съвременните технологии. За момента изглежда, че решението на правителството и TEPCO е окончателно, но не се знае дали икономическият риск от намаляване на износа и обтегнатите отношения със съседите на Япония няма да го забави или промени. От друга страна, отработената вода продължава да се натрупва и предприемането на действия не може да се отлага дълго.

Системата PDS 70

Планетарната система PDS 70 се намира на около 370 светлинни години от Земята, в съзвездието Кентавър. Тя е от голям интерес за астрономите, тъй като е в началото на формирането си и тепърва в нея ще се образуват планети и луни и орбитите им ще се стабилизират. Звездата в центъра ѝ е сравнително млада (на около 5,4 млн. години) и е от спектрален клас K. Тези звезди са по-малки и по-студени от нашето Слънце, но дават няколко предимства за развитие на живот в обитаемата им зона – стабилният им цикъл е по-дълъг и отделят по-малко ултравиолетови лъчи.

В орбита около звездата са открити два газови гиганта, подобни на Юпитер, както и впечатляващ пръстен, в който най-вероятно се формират още планети. Единият от гигантите – PDS 70c, вече се сдоби със славата на първия със забелязан около него облак, от който ще се образуват естествени спътници.

С помощта на най-големия радиотелескоп в света ALMA, намиращ се в чилийската пустиня Атакама, е направено друго наблюдение, което може да се окаже първо по рода си – откриване на екзотроянец в далечната система.

Троянските обекти са интересни тела, чиято орбита обикновено съвпада с орбитата на по-голямо тяло, намиращо се на 60 градуса преди или след тях. Това са две от стабилните точки в орбитите, наричани точки на Лагранж: L4, намираща се преди основното тяло, и L5 – след него. Троянските обекти са добре познато явление в нашата Слънчева система – почти всички планети имат такива. В повечето случаи те не са много, например за Земята са известни два и се намират в L4, като вторият (2020 XL5) е сравнително ново откритие от 2020 г. Юпитер, от друга страна, освен с размера си, впечатлява и с броя на троянските обекти в своята орбита. До момента са описани над 11 000, приблизително две трети от които се движат преди него.

Новото откритие е облак, движещ се в орбитата на другата планета – PDS 70b, но не е ясно дали той тепърва ще се обособи в нова планета, или представлява останки от такава. Теоретичната възможност за съществуване на троянски обекти със сходна маса е лансирана отдавна, но до момента подобни обекти не са били открити. Възможно е редкостта им да е следствие от нестабилността на орбитите им за по-дълъг период и затова първото наблюдение да е в млада система. Повече информация ще бъде получена през 2026 г., когато планетата и съпътстващият облак от фрагменти ще са изминали достатъчно разстояние и учените ще могат да проверят дали продължават да се движат в тандем.

Откритието е изключително вълнуващо, защото, освен че е от значение за науката, потвърждението за съществуването на екзотроянците има и по-интригуваща страна – това означава, че е възможно да има две планети със сходен размер, климат и дължина на годината, които са изключително близо една до друга.

В системата има и втори, по-малък акреционен диск, който се намира в областта между звездата и пространството, разчистено от PDS 70b и потенциалния му партньор. Ширината на диска покрива разстояние от около 160 млн. км, което попада в т.нар. обитаема зона за този клас звезди. С помощта на детектора в средния инфрачервен спектър MIRI на космическата обсерватория „Джеймс Уеб“ учени от Института по астрономия „Макс Планк“ в Хайделберг са отчели, че в диска се съдържа вода под формата на пара.

За момента произходът на водата не е напълно ясен. Възможно е тя да се образува на място при свързването на водород и кислород в проста поредица от реакции. Условията в системата позволяват и пренасяне на частици с лед от външната към вътрешната част, което може да е допълнителен източник за вътрешния планетообразуващ облак. Счита се, че водните молекули не се разпадат, защото частиците, изграждащи облака, ги защитават от ултравиолетовите лъчения на звездата.

Въз основа на данните може да се предположи, че ако там се образуват планети, те ще имат на разположение вода още в най-ранните етапи на процеса. Комбинирано с класа на звездата и попадането им в обитаемата ѝ зона, това подсказва голяма вероятност да се получат планети, сходни със Земята. Отдалечеността им от нас ги прави недостъпни заради технологичното ни развитие към момента, но ни дава възможност да разберем повече за формирането на нашата планета, а също така ни насочва какви признаци да търсим в по-близки системи.

Водещо изображение: Художествено представяне на акреционния диск около звездата PDS 70 в съзвездието Кентавър. С помощта на космическата обсерватория „Джеймс Уеб“ в него е открита вода под формата на пара. Източник: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)