Att lösa en av de största logistiska utmaningarna med att kolonisera Mars: utgången av mediciner

Astronauternas bagageproblem är mer än välkända. Du kan inte resa till Mars med en resväska full av "för säkerhets skull." Varje extra kilo representerar en enorm mängd bränsle, vilket i sin tur representerar mer belastning. Det gäller att välja väl vad man tar och försöka utvinna mest resurser på destinationen.

Undantag bör dock göras med läkemedel. Mediciner är inte "för säkerhets skull." De är den mest nödvändiga delen av bagaget. Tyvärr bryts många mediciner ner i rymden mycket snabbare än på jorden.

Utgångsdatumet. I experiment med droger på den internationella rymdstationen (ISS) har man sett att hälften av dem går ut på max 3 år. De skulle förmodligen inte hålla en hel vistelse på Mars, en planet som är för långt borta för att skicka förnödenheter regelbundet.

Därför skulle det ideala vara att leta efter sätt att få tag i droger direkt i rymden. Det kan tyckas komplicerat, men ett team av forskare från University of California San Diego har publicerat en metod för att göra det med växter som allierade.

Nyckeln ligger i virusen. Dessa forskare har utvecklat en metod där virus används som vektorer för att tillverka proteiner med farmakologisk potential direkt i växtceller. Detta är dubbelt fördelaktigt, eftersom växterna i sin tur kan användas för att återvinna luft och vatten i lagren.

Dessa typer av metoder görs redan på jorden, men normalt, för att utvinna droger från växter, behövs utrustning som är för stor för att ta med till Mars. Men de har hittat ett sätt att omdirigera dessa ämnen till ett fack i bladen som kallas apoplasten och därifrån extrahera det utan att förstöra dem eller använda komplexa instrument. I Xataka Två läkemedelsföretag går samman för att tillverka läkemedel i omloppsbana utan att vara beroende av NASA: rymden som en ny fabrik Experiment på ISS.

Experiment utförda på ISS har visat att det under rymdförhållanden finns många läkemedel som bryts ned för snabbt. Det är till exempel fallet med vissa mediciner, som amoxicillin eller levofloxacin, men också för behandlingar av kroniska sjukdomar, som levotyroxin. Liknande effekter har också upptäckts i analgetika och antiinflammatoriska medel, såsom acetylsalicylsyra och ibuprofen, eller antihistaminer såsom loratadin.

Dessa är alla mediciner som kan vara användbara när långsiktiga baser sätts upp på Mars, så det är viktigt att leta efter sätt att bygga medicinfabriker där.

Växter som fabriker. Författarna till den just publicerade studien vände sig till cowpea mosaic virus, ett virus som är känt för att infektera vissa växter, men också för att stimulera immunförsvaret och attackera cancerceller i mus- och hundmodeller. För att genomföra denna nya studie infekterade de Nicothiana benthamiana-växter, som kännetecknas av att generera mycket biomassa på kort tid.

Sålunda kunde många virala partiklar erhållas. Bild på växten som användes i studien Alla läkemedel kommer inte från virus. Detta virus har farmakologisk potential, men det är sant att inte alla läkemedel ursprungligen är virus.

De flesta är det faktiskt inte. Men vad man gör i dessa fall är att genetiskt modifiera viruset så att det vid syntetisering av sina egna proteiner också syntetiserar proteiner som kan användas som läkemedel. De blir fabriker för den medicin du vill ha.

När detta inträffar krossas löven och medicinen extraheras med mycket stora instrument. Det är mycket olönsamt i rymden, men dessa forskare har hittat ett alternativ.

Mycket enklare. Vissa växter har förmågan att utsöndra proteiner inuti ett fack som kallas en apoplast. Dessa forskare såg ett sätt att hälla de önskade proteinerna på den platsen och sedan ta bort dem utan större komplikationer.

För att göra detta placeras växtens blad i en buffertlösning. Blandningen överförs sedan till en förseglad behållare, på vilken ett vakuum appliceras som gör att tampongvätskan som har införts i bladen strömmar in i apoplasten. I denna process kommer proteinerna av intresse att ha extraherats.

När detta är gjort överförs löven till flaskor och centrifugeras, så att apoplastvätskan separeras från resten av bladet. Därifrån kan läkemedlet extraheras.

Simulerade förhållanden. Denna process har genomförts på jorden, med mer än 50 växter på mindre än två timmar.

Många av växterna utsattes för rymdsimuleringsförhållanden, såsom mikrogravitation, plötsliga temperaturfluktuationer eller oxidativ stress. Intressant nog var det inte bara några problem, utan vissa växter förbättrade också prestandan i fall av oxidativ stress. Detta beror på att virus i allmänhet attackerar organismer som utsätts för denna typ av stress mer effektivt.

Det är vanligtvis en dålig sak, men när viruset kommer med en gåva är det en välsignelse. Vi måste fortsätta att undersöka, men den här studien är på rätt väg. Bild | Magnifik | David Baillot/UC San Diego Jacobs School of Engineering En Xataka | Vi visste att Mars har gravitation.

Nu har vi precis upptäckt den oväntade effekten det har på jordens klimat