Neues aus der Zukunft #35: Die mit Biotech, Würmern und Papier

Donnerstagmorgen sind dafür da, um in Vorbereitung auf die große Hitze am Nachmittag jetzt schon die Thermoskanne mit heissem Tee zu füllen. Schliesslich wissen wir, dass nur heisse Getränke den Körper abkühlen. Yay, Wissenschaft!

Nachdem ich mehrheitlich englischsprachige Meldungen bespreche, und in letzter Zeit weniger auf Deutsch dazu schreibe (sorry), habe ich in dieser Ausgabe begonnen, sowohl die Meldungen als auch Google-Translate-Übersetzungen der Meldungen zu verlinken. Wenn Ihr in einem Artikel das Kürzel “⟨gtü⟩” seht, verbirgt sich dahinter ein Link zu einer maschinellen Übersetzung ins Deutsche. Ich will nicht lügen: die sind nicht super. Aber möglicherweise hilft es dem Einen oder Anderen, die Meldung besser zu verstehen. (Hi Mom, hi Dad! Hehe.)

Heute läuft übrigens der neue Mission: Impossible-Film im Kino an! Tiny Tom in seiner Paraderolle. Den Streifen brauche ich mir aber nicht anzuschauen, denn ich habe schon eine ganz persönliche (anscheinend) unmögliche Mission: die Zahl der NadZ-Abonnenten auf über 2000 wachsen zu lassen. Über zielgerichtete Ideen und sachdienliche Hinweise würde ich mich freuen. Danke! :)

Bis zur nächsten Ausgabe,

— Carlo.

In CRISPR Advance, Scientists Successfully Edit Human T Cells

Meldung der UC San Francisco ⟨gtü⟩ — In den letzten 20 Monaten ist in der Gentechnik viel passiert. Seit die Wissenschaftlerinnen Prof. Doudna und Prof. Charpentier im November 2013 der Fachwelt ihre CRISPR/Cas9-Methode zum genauen Bearbeiten von DNA präsentierten (siehe Ausgabe #8, “Durchbruch in der Gentechnik”), hat diese schon einige vielversprechende Projekte ermöglicht.

Eines davon hat jetzt einen beachtlichen Erfolg vermeldet. An der University of California wurde eine neue Methode entwickelt, um auf präzise Weise die der Immunabwehr dienenden T-Lymphozyten¹ zu modifizieren, so dass diese z.B. eine Art Immunität gegenüber HIV aufbauen oder Tumore angreifen können.

In a project spearheaded by investigators at UC San Francisco, scientists have devised a new strategy to precisely modify human T cells using the genome-editing system known as CRISPR/Cas9. Because these immune-system cells play important roles in a wide range of diseases, from diabetes to AIDS to cancer, the achievement provides a versatile new tool for research on T cell function, as well as a path toward CRISPR/Cas9-based therapies for many serious health problems.

Using their novel approach, the scientists were able to disable a protein on the T cell surface called CXCR4, which can be exploited by HIV when the virus infects T cells and causes AIDS. The group also successfully shut down PD-1, a protein that has attracted intense interest in the burgeoning field of cancer immunotherapy, as scientists have shown that using drugs to block PD-1 coaxes T cells to attack tumors.

Das Beeindruckende an der Meldung ist jetzt nicht das Versprechen von HIV-Immunität — derlei Studien sind teilweise schon in klinischen Tests angekommen ⟨gtü⟩ —, sondern die Möglichkeit des präzisen Editierens der T-Zellen. Um es mit den Worten eines Reddit-Nutzers ⟨gtü⟩ zu sagen: “Wir haben jetzt ein Skalpell, wo wir zuvor nur ein Steakmesser hatten.”

New test uses a single drop of blood to reveal entire history of viral infections

Artikel bei The Guardian ⟨gtü⟩ — Biotechniker vom Howard Hughes Medical Institute (Maryland, USA) haben einen Labor-Test namens “VirScan” entwickelt, der anhand nur eines einzigen Tropfen Blutes eine Liste aller viraler Infektionen erstellen kann, die der Patient derzeit hat oder in der Vergangenheit hatte.

Researchers have developed a cheap and rapid test that reveals a person’s full history of viral infections from a single drop of blood.

The test allows doctors to read out a list of the viruses that have infected, or continue to infect, patients even when they have not caused any obvious symptoms.

The technology means that [general practitioners] could screen patients for all of the viruses capable of infecting people. It could transform the detection of serious infections such as hepatitis C and HIV, which people can carry for years without knowing.

“Normally, when a doctor wants to know if someone’s been infected with a virus, they have to guess what the virus is, and then look specifically for that virus,” said Stephen Elledge, who led the project at Brigham and Women’s Hospital in Boston.

“This could lead to a diagnostic where people go annually to their doctor and get their viral history recorded. It could certainly discover viral infections that are serious and that a patient didn’t know they had,” he said.

Die Kosten pro Test belaufen sich auf lediglich ~$25. VirScan ist zur Zeit aber leider nur in der Forschung im Einsatz und noch nicht kommerziell verfügbar.

Light-emitting, transparent flexible paper developed in China

Artikel bei KurzweilAI ⟨gtü⟩ — Vor ca. 2200 Jahren wurde in China das Papier erfunden, Ende Mai wurde dort “Papier 2.0” vorgestellt: selbstleuchtendes Papier. Ich sehe im Augenblick zwar keine praktische Anwendung dafür, aber aus unerfindlichen Gründen finde ich die Vorstellung sehr SciFi, und manchmal reicht mir das schon. ;)

The first light-emitting, transparent, flexible paper has been developed by scientists at Sichuan University in China […]

The researchers developed a thin, clear nanocellulose paper made from wood flour and infused it with biocompatible quantum dots — tiny semiconducting crystals — made out of zinc and selenium. The paper glowed at room temperature and could be rolled and unrolled without cracking.

The researchers are currently developing papers that emit other colors than blue.

How a remarkable new technique allowed paralyzed men to move legs again

Artikel in der Washington Post ⟨gtü⟩ — Eine neue, nicht-invasive Art der Rückenmarksstimulation hat es 5 querschnitt-gelähmten Patienten erlaubt, ihre Beine wieder zu bewegen. Und am Ende der Versuchsreihe/Studie war diese Stimulation nicht einmal mehr vonnöten — der Grad an Kontrolle, den die Patienten aufgebaut hatten, blieb bestehen.

For nearly 40 years, [physiologist Dr. V. Reggie Edgerton] has been studying how neural networks in the spinal cord can regain voluntary control of movement after paralysis. Now, he and a team of scientists at UCLA have developed a treatment procedure that could perhaps change the lives of paraplegics.

After four weeks of noninvasive electrical spinal cord stimulation, five men who are completely paralyzed in their lower body were able to move their legs again after years of immobility. […]

”[…] Surprisingly, by the end of the study … the men were able to move their legs with no stimulation at all.”

“These encouraging results provide continued evidence that spinal cord injury may no longer mean a life-long sentence of paralysis and support the need for more research,” said Roderic Pettigrew, director of the National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering at NIH.

Planarian Regeneration Model Discovered by Artificial Intelligence

Meldung der Tufts University ⟨gtü⟩ — An der US-Uni Tufts in Massachusetts wurde erstmals ein KI-System eingesetzt, um ein zuverlässiges Modell des für die regenerative Biologieforschung superinteressanten Strudelwurms ² zu erstellen.

Zu diesem Wurm und seinen regenerativen Fähigkeiten gibt es viele Studien, Testreihen, dokumentierte Experimente. Die so zusammengetragenen Datenmengen sind sehr umfangreich. Die Tufts-Forscher fütterten jetzt einen lernenenden Algorithmus mit diesen Daten, um zu erreichen, dass seine Simulationen und Voraussagungen mit den in der Vergangenheit im Labor geschehenen Beobachtungen übereinstimmten, was ihnen auch gelang. Sie können nun einen solchen Planaria-Wurm also bis auf die Zellebene herab simulieren, und am Rechner mit großer Zuverlässigkeit berechnen, welche Veränderungen am Wurm welche Auswirkungen haben werden! Das dürfte die weitere Forschung durchaus beschleunigen.

Wem die Meldung der Uni etwas zu trocken ist, den möchte ich auf die Zusammenfassung bei KurzweilAI verweisen, Planarian regeneration model discovered by AI algorithm ⟨gtü⟩:

An artificial intelligence system has for the first time reverse-engineered the regeneration mechanism of planaria — the small worms whose extraordinary power to regrow body parts has made them a research model in human regenerative medicine.

The discovery by Tufts University biologists presents the first model of regeneration discovered by a non-human intelligence and the first comprehensive model of planarian regeneration, which had eluded human scientists for more than 100 years. […]

The algorithm generated networks by randomly combining previous networks and performing random changes, additions and deletions. Each candidate network was tested in a virtual worm, under simulated experiments. The algorithm compared the resulting shape from the simulation with real published data in the database. […]

“One of the most remarkable aspects of the project was that the model it found was not a hopelessly-tangled network that no human could actually understand, but a reasonably simple model that people can readily comprehend. All this suggests to me that artificial intelligence can help with every aspect of science, not only data mining, but also inference of meaning of the data.”

Der Internationale Strudelwürmer-Verband begrüßte diese Entwicklung.

Zu guter Letzt…

Wenn ich die neue NadZ-Ausgabe zusammenstelle, sehe ich oft Stories, die ich interessant finde, zu denen ich aber nichts schreiben möchte. Solche Kurzlinks poste ich täglich auf Twitter (@municode#nadz) und gleichzeitig natürlich auch auf Facebook. Für die tägliche Portion NadZ schaut halt auch zwischen den Ausgaben hin und wieder mal dort vorbei! :)

Hier sind diese gesammelten Links seit der letzten Ausgabe.

DeepMind: ‘Artificial intelligence is a tool that humans can control and direct’ ⟨gtü⟩ (The Guardian)

The Exoskeletons Are Coming ⟨gtü⟩ (MIT Technology Review)

Exoskelette werden bald überall sein, cool.

Anybody out there? Massive radio wave project to scan far regions for alien life ⟨gtü⟩ (The Guardian)

Yuri Milner, Russian Entrepreneur, Promises $100 Million for Alien Search ⟨gtü⟩ (New York Times)

Hatte “Contact” nicht so angefangen‽

The World in 2025: 8 Predictions for the Next 10 Years ⟨gtü⟩ (Singularity Hub)

Peter Diamandis —Luftfahrtingenieur, Gründer der X-Prize Foundation, Mitbegründer der International Space University, der Singularity University, des ersten Weltraumtourismus-Unternehmens Space Adventures und des Asteroiden-Bergbau-Unternehmens Planetary Resources— schaut 10 Jahre in die Zukunft.

Wen überfährt das selbstfahrende Auto? (Wired)

Wenn intelligente Systeme über Leben & Tod entscheiden müssen, ist “Maschinen-Ethik” gefragt.

2015’s Most Electrifying Emerging Tech? World Economic Forum Releases Annual List ⟨gtü⟩ (Singularity HUB)

Sri Lanka inks deal for Loon broadband floating ‘telecom towers’ ⟨gtü⟩ (EconomyNext)

Erinnert Ihr Euch noch an Google’s Project Loon, das Ballon-basierte Internet-Zugangssystem? Ballons in der Stratosphäre decken ganze Landstriche mit Netzzugang ab, Mobilfunkmasten oder DSL-Leitungen werden nicht mehr benötigt. In Sri Lanka wird das demnächst kommerziell eingesetzt.

Experten fordern Verbot von autonomen Waffensystemen (ZEIT)

An künstlicher Intelligenz wird auch beim Militär gearbeitet. (Überraschung.) Bereits in wenigen Jahren könnten Kampfroboter selbstständig über ein Menschenleben entscheiden. Manche sehen darin eine mit der Atombombe vergleichbare Entwicklung.

Scientists extend telomeres to slow cell aging ⟨gtü⟩ (Kurzweil AI)

Schon ein halbes Jahr alt, aber noch mal als Auffrischer…

How Stem Cells May Save Your Life — and Even Extend It ⟨gtü⟩ (Singularity HUB)

Gibt es derlei medizinische Aufbewahrungseinrichtungen (wie LifebankUSA) in Deutschland, um eigene Stammzellen “einzulagern”?

Live for ever: Scientists say they’ll soon extend life ‘well beyond 120’ ⟨gtü⟩ (The Guardian)

Macht schneller! (Aus dem Januar 2015.)