Néhány évvel ezelőtt Clay Wang vitte gyermekeit a kaliforniai űrközpontba, hogy megmutassák nekik az űrrepülőgépet. Az Endeavourra nézve és a világűr felfedezésének gondolatára gondolva a gyógyszerész azt is felvetette a kérdését: mi lenne, ha a Mars felé tartó félúton elindulnának a gyógyszerek? A Marson tartó hároméves küldetés során sok minden rosszul fordulhat. És csak korlátozott számú gyógyszert vehet magával.
"Élelmiszer esetén pontosan megjósolhatja, mennyi űrhajósnak kell ennie" - mondja Wang. "Ezt nem lehet megtenni gyógyszerekkel."
Mi a teendő, ha olyan gyógyszerre van szükség, amelyet nem tettek be? A problémát súlyosbítja az a tény, hogy az űrkörnyezetben sok gyógyszer elveszíti erejét és gyorsabban bomlik le, mint a Földön.
Ezen okok miatt Wang úgy véli, hogy a jövő Mars felfedezőinek saját gyógyszereiket kell előállítaniuk. A dél-kaliforniai egyetem laboratóriumában kísérletet készít annak érdekében, hogy ez megvalósuljon.
Ha minden a terv szerint megy, akkor néhány Aspergillus nidulans nevű gomba példány eljut egy SpaceX rakéta útján a Nemzetközi Űrállomás felé.
Ez a gombafajta alapvető fontosságú az orvosbiológiai kutatások során. A tudósok messze és széles körben vizsgálták az A. nidulans genomját, de ismeretlen részek maradtak meg. Sok gén funkciója ismeretlen, és Wang csapata reméli, hogy a kozmikus stressz segít a gének aktiválásában és új komponensek előállításában. Ha az A. nidulans-re mint gyárra gondolunk, „ezen a gyáron sok gépet kikapcsoltunk, tehát nem tudjuk, mit csinálnak” - magyarázza Wang. "Az űrben bekapcsolhatnak."
A legtöbb esetben az A. nidulans csak néhány vegyületcsoportot állít elő, de Wang szerint laboratóriuma megállapította, hogy "különféle természetes termékeket termelnek a növekedés körülményeitől függően". A csapat reméli, hogy a tér különleges stresszviszonyai képesek lesznek a kreativitás elmélyítésére és a gyógyszerekbe beépíthető összetevők előállítására. Ez elősegítené a földi földlakókat és az űrhajósokat is az űrben.
Promóciós videó:
A Wang csapata azt is akarja, hogy az A. nidulans vagy más gombák gyárakká váljanak, amelyek képesek sokféle drogot előállítani az űrben. De először meg kell látniuk, hogy a magas sugárzás és az alacsony gravitációs viszonyok hogyan befolyásolják a növényeket. Milyen vegyületeket fognak előállítani, milyen mennyiségben? Milyen gének aktiválódnak, hogyan lehetnek elnyomva?
Ennek megismerése érdekében a gombamintákat néhány napra eljuttatják egy űrállomásra, majd fagyasztják, amíg visszatérnek a Földre. Amint az űrgomba visszatér, a tudósok összehasonlítják metabolitjaik, fehérjéik és génkifejeződésének mintáit a Földön találhatóakkal.
A kutatók ezt az információt felhasználhatják a gomba, A. nidulans vagy más fajok térálló törzseinek tenyésztésére, ha jobb munkahelyeket találnak.
Például az A. nidulans képes olyan vegyületeket előállítani, amelyek küzdenek az alacsony csontsűrűséggel szemben - ez a probléma olyan űrhajósokat sújt, akik sok időt töltenek a gravitáción kívül. Általában a gomba kis mennyiségben termeli ezt a vegyületet, ám szelektíven olyan törzsek tenyésztése révén, amelyek nagy mennyiségben előállítják ezt a vegyületet, a tudósok termelékenyebb változatokat állíthatnak elő.
Wang úgy véli, hogy a Mars jövőbeli felfedezői el tudnak venni néhány spórát az egyes törzsekből, és szükség szerint megnövelhetik őket, mindössze 2-4 nap alatt gyógyszereket előállítva. A növényekkel ellentétben a gombáknak nincs szükségük talajra vagy különleges megvilágítási körülményekre. Csak az élelmiszer-pazarlás és a víz szükséges.
Ami a jövőt illeti, a géntechnika segítséget nyújthat a gombáknak mindenféle antibakteriális, gombaellenes és még rákellenes gyógyszer előállításához, útban Marsba és vissza. Ezek segítségével bármilyen gyógyszert el lehet készíteni gombából.
"A szintetikus biológia nagy áttörése az, hogy képesek ezeket az organizmusokat átprogramozni" - mondja Wang. "Nem csak átprogramozhatjuk őket, hanem könnyedén manipulálhatjuk őket."
Végül is, mondja Wang, az űrhajósoknak nem is kell magukkal vinniük elsősegély-készletet. Ha a Mars felfedezőinek elfogy a griseowulfin, akkor a földi ellenőrzés elküldi e-mailben a gyógyszer előállításához használt génszekvenciát, és egy DNS-szintetizátor ezeket a kódokat egy mesterséges sejtbe írhatja, amely azután előállítja a gyógyszert.
De bár a tudósok már beírhatják a DNS-t a mesterséges sejtekbe, ennek a technológiának a gyakorlati alkalmazása több évtizeden belül van tőlünk.
ILYA KHEL
