Mitu aastat tagasi viis Clay Wang oma lapsed California kosmosekeskusesse, et näidata neile kosmosesüstikut. Ent vaadates Endeavormi ja mõeldes kosmoseuuringutele inimese poolt, mõtiskles ka farmakoloog: mis juhtuks, kui poolel teel Marsi läheks meeskonnal ravimid otsa? Kolmeaastase Marsi-missiooni ajal võib palju asju valesti minna. Ja võite võtta ainult piiratud arvu ravimeid.
"Toidu puhul saate täpselt ennustada, kui palju astronaute sööma läheb," ütleb Wang. "Seda ei saa ravimitega teha."
Mida teha, kui on vaja ravimit, mida ei pandud? Probleemi süvendab asjaolu, et kosmosekeskkonnas kaotavad paljud ravimid oma jõu ja lagunevad kiiremini kui Maa peal.
Nendel põhjustel usub Wang, et tulevased Marsi maadeavastajad peaksid ise oma ravimeid kasvatama. Lõuna-California ülikooli laboris kavatseb ta selle võimaldamiseks läbi viia eksperimendi.
Kui kõik läheb plaanipäraselt, rändavad mõned õnnelikud seente eksemplarid, keda kutsutakse Aspergillus nidulansiks, SpaceXi raketiga rahvusvahelisse kosmosejaama.
See seeneliik on biomeditsiiniliste uuringute jaoks hädavajalik. Teadlased on uurinud A. nidulans'i genoomi kaugelt ja laialt, kuid tundmatud osad jäävad alles. Paljude geenide funktsioonid pole teada ja Wangi meeskond loodab, et kosmiline stress aitab geenidel aktiveeruda ja toota uusi komponente. Kui mõelda A. nidulansist kui tehasest, siis “on paljud selle tehase masinad välja lülitatud, nii et me ei tea, mida nad teevad”, selgitab Wang. "Kosmoses saavad nad sisse lülituda."
Enamasti toodab A. nidulans ainult mõnda klassi ühendeid, kuid Wang väitis, et tema labor on leidnud, et "nad toodavad erinevaid looduslikke tooteid sõltuvalt kasvutingimustest". Meeskond loodab, et ruumi ainulaadsed stressirohked tingimused suudavad loovust segada ja toota koostisosi, mida saab ravimitesse lisada. See aitaks kosmoses nii maainimesi kui ka astronaute.
Reklaamvideo:
Samuti soovib Wangi meeskond muuta A. nidulans või muud seened tehasteks, mis suudavad kosmoses toota mitmesuguseid ravimeid. Kuid kõigepealt peavad nad nägema, kuidas kõrge kiirgus ja madala gravitatsiooni tingimused mõjutavad taimi. Milliseid ühendeid nad hakkavad tootma, millistes kogustes? Millised geenid aktiveeritakse, kuidas neid surutakse?
Selle teadasaamiseks saadetakse seeneproovid mitmeks päevaks kosmosejaama ja seejärel külmutatakse, kuni nad naasevad Maale. Kui kosmose seened naasevad, võrdlevad teadlased nende metaboliite, valke ja geeniekspressiooni mustreid Maa peal.
Seejärel võiksid teadlased seda teavet kasutada seene, A. nidulans'i või muude liikide ruumi vastupidavate tüvede aretamiseks, kui nad leiavad töö jaoks paremaid.
Näiteks A. nidulans on võimeline tootma ühendeid, mis võitlevad madala luutihedusega - probleem, mis vaevab astronaute, kes veedavad palju aega väljaspool raskusjõudu. Tavaliselt toodab seen seda ühendit väikestes kogustes, kuid valikuliselt aretades tüvesid, mis toodavad seda ühendit suurtes kogustes, võiksid teadlased toota produktiivsemaid versioone.
Wang usub, et tulevased Marsi maadeavastajad võiksid võtta igast tüvest paar spoori ja kasvatada neid vastavalt vajadusele, tootes narkootikume vaid 2–4 päevaga. Erinevalt taimedest ei vaja seened mulda ega spetsiaalseid valgustingimusi. Vaja on vaid toidujäätmeid ja natuke vett.
Vaadates tulevikku, võib geenitehnoloogia aidata seentel toota Marsile ja tagasi igasuguseid antibakteriaalseid, seenevastaseid ja isegi vähivastaseid ravimeid. Nende abiga oleks võimalik valmistada mis tahes seentest saadud ravimeid.
"Sünteetilise bioloogia suur läbimurre on võime neid organisme ümber programmeerida," ütleb Wang. "Me mitte ainult ei saa neid ümber programmeerida, vaid saame nendega ka hõlpsalt manipuleerida."
Lõppude lõpuks, Wangi sõnul, ei pea astronaudid isegi esmaabikomplekti kaasa võtma. Kui Marsi maadeavastajatel hakkab griseowulfiin otsa saama, saadab maapealne juhtimine neile ravimi valmistamiseks kasutatud geenijärjestuse ja DNA süntesaator saab need koodid kirjutada tehisrakku, mis siis seda ravimit tootma hakkab.
Kuid kuigi teadlased saavad juba DNA-d kunstlikesse rakkudesse siduda, on selle tehnoloogia praktiline rakendamine meist mitukümmend aastat eemal.
ILYA KHEL
