Салат «космический» защитит будущих колонистов Марса от остеопороза

23.03.2022

НАСА планирует отправить людей на Марс в 2030-х годах. Трехлетняя миссия подвергнет астронавтов колоссальным перегрузкам: например, длительному периоду микрогравитации, из-за чего люди потеряют костную массу. Но, кажется, выход найден: ученые сообщили о трансгенном салате, который вырабатывает костно-стимулирующий гормон. Когда-нибудь астронавты смогут вырастить салат в космосе и предотвратить потерю костной массы, всего лишь съев большую тарелку салата. Кроме того, салат может помочь предотвратить остеопороз и на Земле — в районах с ограниченными ресурсами.

Предыдущие исследования астронавтов в длительных космических полетах показали:  они теряют в среднем более 1% костной массы за месяц, проведенный в космосе. Это состояние известно  как остеопения.
«Прямо сейчас у астронавтов МКС есть определенные режимы упражнений, чтобы попытаться сохранить костную массу, — говорит Кевин Йейтс, аспирант, который представляет работу. — Но обычно они не находятся на Международной космической станции более 6 месяцев».
Но чтобы добраться до Марса, требуется около 10 месяцев, и астронавты останутся примерно на год, чтобы изучить планету. Трехлетняя миссия может сделать людей уязвимыми к остеопении, а затем и к остеопорозу. Лекарство, содержащее пептидный фрагмент человеческого паратиреоидного гормона (ПТГ), стимулирует формирование костей и может способствовать восстановлению костной массы в условиях микрогравитации, но требует ежедневных инъекций. Транспортировка большого количества лекарств и шприцев и введение их во время космических полетов нецелесообразно, считают ученые. Поэтому исследователи хотели найти способ, с помощью которого астронавты могли бы производить «лекарство для костей» сами. Кроме того, они будут регулярно есть вкусную зелень, которой очень не хватает в рационе астронавтов — их меню состоит  в основном из консервированных и сублимированных продуктов.

«Астронавты могут везти с собой трансгенные семена, которые очень малы — может быть несколько тысяч семян в пробирке размером с  большой палец — и выращивать их так же, как обычный салат », — говорит один из исследователей Сомен Нанди. — Они могли бы использовать растения для синтеза фармацевтических препаратов, таких как паратгормон, по мере необходимости, а затем есть растения».

На Международной космической станции астронавты уже продемонстрировали, что могут выращивать обычный салат в условиях ограниченных ресурсов.  Теперь же исследователи ввели ген, кодирующий PTH-Fc, в салат, заразив клетки растений Agrobacterium tumefaciens — видом бактерий, используемых в лаборатории для переноса генов в растения. Был проведен скрининг трансгенных растений салата и их потомства на продукцию PTH-Fc. Предварительные результаты показывают, что в среднем растения выделяют около 10-12 мг модифицированного пептидного гормона на кг свежего салата. По словам Йейтса, это означает, что астронавтам нужно ежедневно съедать около 380 г, или около 8 чашек салата, чтобы получить достаточную дозу гормона. Почему так много? Ученые говорят, что биодоступность гормона — около 10%. 

«Одна вещь, которую мы делаем сейчас, — это скрининг всех этих трансгенных линий салата, чтобы найти ту, у которой самая высокая экспрессия PTH-Fc», — говорит Макдональд. «Мы только что изучили некоторые из них и заметили, что среднее значение составляет 10-12 мг/кг, но мы думаем, что сможем увеличить его еще больше. Чем выше мы можем повысить экспрессию, тем меньше количество салата, которое необходимо употребить». 

Команда также хочет проверить, насколько хорошо трансгенный салат растет на Международной космической станции и производит ли он такое же количество PTH-Fc, как и на Земле.

Пока что салат никто не пробовал, так как безопасность его еще не подтверждена. Но специалисты ожидают, что вкус зелени будет таким же, как и у обычного салата.

Фото: phys.org

 

Елена Краснова

 

 

Источник

 

 

Нет комментариев