|
Как грибы помогут на Марсе
|
|
|
|
Несколько лет назад Клей Ван привел своих детей в Космический центр Калифорнии, чтобы показать им космический шаттл. Но взглянув на «Индевор» и задумавшись об освоении человеком космического пространства, фармаколог также задался вопросом: что, если на полпути к Марсу у команды закончатся медикаменты? Очень много чего может пойти не так во время трехлетней миссии на Марс. И взять с собой получится лишь ограниченное число медикаментов.
|
|
|
|
«В случае с едой, можно точно предсказать, сколько нужно будет есть астронавтам, — говорит Ван. — С медикаментами так нельзя».
|
|
|
|
Что делать, если возникнет необходимость в лекарстве, которое не положили? Проблему усугубляет тот факт, что в космической среде многие лекарства теряют силу и разрушаются быстрее, чем на Земле.
|
 |
|
По этим причинам Ван считает, что будущие исследователи Марса должны выращивать лекарства самостоятельно. В своей лаборатории в Университете Южной Калифорнии он готовится провести эксперимент, чтобы сделать это возможным.
|
|
|
|
Если все пойдет по плану, несколько счастливых образцов грибов под названием Aspergillus nidulans отправятся на ракете SpaceX на Международную космическую станцию.
|
|
|
|
Этот особый вид гриба имеет важное значение для биомедицинских исследований. Ученые изучили геном A. nidulans вдоль и поперек, но остаются и неизвестные части. Функции многих генов неизвестны, и команда Вана надеется, что космический стресс поможет генам активироваться и произвести новые компоненты. Если представить A. nidulans как фабрику, «множество машин на этой фабрике были выключены, поэтому мы не знаем, что они делают», объясняет Ван. «В космосе они могут включиться».
|
|
|
|
В большинстве случаев A. nidulans производит лишь несколько классов соединений, но Ван говорит, что его лаборатория обнаружила, что «они производят разные природные продукты в зависимости от условий, в которых растут». Команда надеется, что уникальные стрессовые условия космоса смогут раскрутить грибы на творчество и произвести компоненты, которые можно будет включить в медикаменты. Это помогло бы как землянам, так и астронавтам в космосе.
|
|
|
|
Команда Вана также хочет превратить A. nidulans или другие грибы в фабрики, способные производить широкое разнообразие лекарств в космосе. Но сначала им нужно увидеть, как условия с высоким уровнем излучения и низкой гравитацией повлияют на растения. Какие соединения те произведут, в каких количествах? Какие гены активируются, как подавятся?
|
|
|
|
Чтобы выяснить, образцы грибов будут отправлены на космическую станцию на несколько дней, а затем заморожены до возвращения на Землю. Как только космические грибы вернутся, ученые сравнят их метаболиты, белки, образцы экспрессии генов с образцами на Земле.
|
|
|
|
Далее исследователи могли бы использовать эту информацию для выведения устойчивых к космосу штаммов гриба — A. nidulans или других видов, если найдут те, что лучше предназначены для этой работы.
|
|
|
|
Например, A. nidulans способен производить соединения, которые борются с низкой плотностью костной ткани — проблемой, от которой сильно страдают астронавты, проводящие много времени за пределами земного притяжения. Обычно гриб производит это соединение в небольших количествах, но путем селективного разведения штаммов, производящих большие количества этого вещества, ученые могли бы получить более продуктивные версии.
|
|
|
|
Ван считает, что будущие исследователи Марса могли бы взять несколько спор каждого штамма и выращивать по необходимости, производя лекарства всего за 2-4 дня. В отличие от растений, грибам не нужна почва или специальные условия освещения. Все, что нужно, это пищевые отходы и немного воды.
|
|
|
|
Забегая вперед, генетическая инженерия могла бы помочь грибам производить все виды антибактериальных, противогрибковых и даже противораковых препаратов на пути к Марсу и обратно. С их помощью можно было бы делать любое лекарство, производное от грибов.
|
|
|
|
«Большой прорыв синтетической биологии заключается в способности перепрограммировать эти организмы, — говорит Ван. — Мало того, что мы можем их перепрограммировать, мы можем с легкостью ими манипулировать».
|
|
|
|
В конце концов, говорит Ван, астронавтам не придется брать с собой даже аптечку. Если у исследователей Марса закончится гризеовульфин, наземный контроль отправит им в электронном письме последовательность генов, используемую для производства этого лекарства, а синтезатор ДНК сможет записать эти коды в искусственной клетке, которая затем произведет лекарство.
|
|
|
|
Но хотя ученые уже могут вписать ДНК в искусственные клетки, практическое применение этой технологии отстоит от нас на несколько десятилетий.
|
|
|
|
http://hi-news.ru/medicina/kak-griby-i-sinteticheskaya-biologiya-pomogut-astronavtam-na-marse.html
|
