Бактериальная резистентность к антибиотикам является одной из основных долгосрочных проблем человечества. Теперь исследование о том, как помочь людям жить на Марсе, могло бы помочь решить эту надвигающуюся проблему.

Деннис Клэссен, доцент Института биологии Лейденского университета, Нидерланды, работает в области синтетической биологии, в которой бактерии спроектированы для решения проблем, которые не могут быть решены — или не решены хорошо — «дикими» бактериями. Команда его учеников приняла участие в конкурсе iGEM International Genetically Engineered Machine, чтобы решить проблему выращивания нетоксичных растений на Марсе, но им нужна была «марсианская» гравитация для проверки их идей.

«Почва на Марсе содержит перхлоратные химические соединения , которые могут быть токсичными для человека», — объясняет профессор Клессен. Высокие дозы перхлората могут подавлять усвоение йодом щитовидной железой и мешать развитию плода.

«Наши студенты начали« строить »бактерию, которая разлагает перхлорат до хлора и кислорода, но им нужно было знать, будет ли эта бактерия вести себя так же, как и на Земле, в условиях частичной гравитации Марса».

Задача состояла в том, чтобы найти способ воспроизвести гравитацию Марса на Земле, и студенты решили ее с помощью машины случайного позиционирования (RPM).

Первый зарегистрированный эксперимент на живых системах с использованием машин для управления гравитацией был проведен в 1806 году с использованием вращающегося водяного колеса. Спустя двести лет RPM, разработанный голландской командой Airbus для ESA, является новейшим прибором, разработанным для экспериментов в условиях нулевой или пониженной гравитации без выхода в космос.

Как следует из его названия, RPM постоянно меняет свою ориентацию в случайном порядке, так что предметы, помещенные в него, не имеют возможности приспосабливаться к постоянному направлению гравитации. Оригинальный дизайн мог успешно симулировать невесомость, в то время как более новый RPM 2.0 может дополнительно симулировать частичную гравитацию, этапы между нормальной гравитацией Земли и невесомой средой.

«Машины RPM предлагают отличную альтернативу организациям, которые хотят проводить эксперименты в условиях нулевой и частичной гравитации», — говорит Дерк Шнеманн из Verhaert Netherlands. Дерк является голландским брокером в сети ESA Innovation Partners, которая способствует повторному использованию космических технологий в других секторах и является частью программы ESA Business Applications and Space Solutions Program.

«Во время своих экспериментов они заметили, что когда бактерии росли в условиях частичной гравитации, они испытывали стресс, поскольку накапливали вокруг себя отходы, от которых они не могли избавиться. Это имеет большой потенциал, потому что, когда микробы, принадлежащие к семейству Streptomyces, испытывают стресс, они обычно начинают изготовление антибиотиков.

«Семьдесят процентов всех антибиотиков, которые используют люди, получены из бактерий Streptomyces, и мы знаем, что они способны производить еще больше. Использование RPM, чтобы подчеркнуть их новыми способами, может помочь нам найти те, которых мы никогда раньше не видели».

Детоксикация почвы на Марсе и Земле

Профессор Клэссен в настоящее время создает голландский консорциум для изучения детоксикации почвы в более широком масштабе. Это будет иметь приложения на Земле. Например, в чилийской пустыне Атакама много перхлората, где почва, как полагают, напоминает почву на Марсе. Почва Atacama ранее использовалась в США в качестве удобрения, но позже было обнаружено, что перхлорат был вымыт из этого удобрения в грунтовые воды, используемые для питья.

После того, как голландская команда будет создана и получит финансирование, можно будет провести исследование микробов Streptomyces (которые естественным образом обнаруживаются в почве Земли, где они играют жизненно важную роль в разрушении органического вещества) и антибиотиков, которые также можно проводить с помощью RPM.

«Обнаружение того, что они обладают потенциалом для открытия новых антибиотиков, является еще более захватывающим, поскольку устойчивость к антибиотикам — это то, с чем мы должны срочно бороться», — добавляет Дерк Шнеманн.

Пространство для здоровья

Всемирная организация здравоохранения Организации Объединенных Наций ежегодно отмечает Всемирный день здоровья 7 апреля. Третья цель в области устойчивого развития подчеркивает право на здоровье: обеспечение здорового образа жизни и содействие благополучию для всех в любом возрасте. Исследования на орбите, космические технологии и космические приложения могут помочь улучшить здоровье на Земле, контролируя окружающую среду, помогая отслеживать заболевания, улучшая диагностику и работая над новыми лекарственными средствами, среди прочего. В этом году ООН также уделяет особое внимание обеспечению всеобщего охвата услугами здравоохранения.