Ұзақ ғарыш сапарында дәрі-дәрмек қорын толықтыру мүмкін болмағандықтан, ғалымдар қажетті препаратты ғарыш кемесінің ішінде өндіру жолын іздеп жатыр. Калифорния университетінің зерттеушілері өсімдікті зақымдамай, одан терапиялық қасиеті бар биологиялық өнім алудың ықшам тәсілін сынады, – деп жазады Ertenmedia.kz.
NASA Халықаралық ғарыш станциясында салат жапырағы, қыша және өзге дақылды микрогравитация жағдайында өсіру тәжірибесін бірнеше жылдан бері жүргізіп келеді. Өсімдік ғарышкерлерді жаңа тағаммен қамтамасыз етумен қатар, ауа мен суды қайта айналымға қосуға көмектеседі. Жасыл желекті күтіп-баптау ұзақ оқшаулану кезіндегі психологиялық жүктемені де жеңілдетуі мүмкін.
Жер орбитасындағы станцияға азық-түлік пен дәрі тұрақты түрде жеткізіліп тұрады. Марсқа аттанған экипаж мұндай логистикалық қолдаудан айырылады, өйткені Қызыл ғаламшарға бір бағыттағы сапардың өзі шамамен 200 күнге созылуы мүмкін. Марсқа барып, зерттеу жүргізіп, Жерге оралатын толық экспедиция үш жылға жуық уақыт алуы ықтимал.
Мәселенің ең осал тұсы дәрі-дәрмектің жарамдылық мерзіміне байланысты. Халықаралық ғарыш станциясының 2023 жылғы медициналық қорындағы 91 препараттың 54-і бастапқы қаптамасында сақталғанның өзінде 36 айға жетпей жарамсыз болып қалуы мүмкін. Тағы 14 дәрінің жарамдылық мерзімі екі жылға да жетпейді.
Ғарыштағы радиация, температура ауытқуы және сақтау жағдайы кейбір препараттың тұрақтылығына қосымша әсер етеді. Дәрінің белсенділігі төмендесе, ем нәтиже бермеуі немесе ағзаға күтпеген қауіп төндіруі ықтимал. Жерден миллиондаған шақырым алыстағы экипажға жаңа медициналық қор жөнелту немесе науқасты шұғыл қайтару мүмкіндігі болмайды.
Калифорния университетінің Сан-Диегодағы инженерлері осы мәселені өсімдік молекулалық фермерлігі арқылы шешуді ұсынды. Әдіс өсімдікті тірі биофабрика ретінде пайдаланып, ақуыз, вакцина компоненті немесе өзге биологиялық өнім өндіруге негізделген. Мұндай жүйеге үлкен өндірістік ыдыс пен күрделі стерильді цех қажет болмайды.
Жерден дәрі жеткізілмейді
Тәжірибеге сиырбұршақ мозаикасының вирусы, яғни CPMV таңдалған. Өсімдікке жұғатын аталған вирус сүтқоректілер жасушасында көбеймейді, алайда иммундық жүйені белсендіре алатын қасиетімен ғалымдардың назарын аударып отыр. Оның ісікке қарсы ықпалы әзірге тышқан модельдерінде және қатерлі ісігі бар иттерге жүргізілген зерттеулерде байқалған.
CPMV адамға қолдануға ресми мақұлданған дайын дәрі санатына кірмейді. Ғалымдар оны қатерлі ісікке қарсы иммунотерапия мен вакцина жасауға арналған тәжірибелік платформа ретінде зерттеп жатыр. Сондықтан зерттеу нәтижесін «ғарышкерлер қатерлі ісіктің дәрісін өсіріп алды» деп түсіндіру ғылыми тұрғыдан асығыстық болар еді.
Вирусты көбейту үшін темекі тұқымдасына жататын Nicotiana benthamiana өсімдігі мен қаракөз бұршақ пайдаланылған. Бұршақтың артықшылығы – бір мезгілде биологиялық өнім өндіруге және азық ретінде қолдануға жарамдылығы. Ғарыш жағдайында мұндай қос мақсатты дақыл жүк салмағы мен егіс алаңын үнемдеуге мүмкіндік береді.
Дәстүрлі тәсілде емдік өнімді алу үшін жапырақ үгітіліп, пайда болған өсімдік массасы бірнеше кезеңде тазартылады. Мұндай өндіріс көп жабдықты, энергияны және зертханалық кеңістікті қажет етеді. Ғарыш кемесінде көлемі шектеулі болғандықтан, зерттеушілер өсімдікті жоймайтын анағұрлым ықшам технология әзірледі.
Алдымен жапырақ арнайы ерітіндіге салынып, вакуум көмегімен сұйықтық оның жасушааралық кеңістігіне, яғни апопластқа енгізіледі. Кейін жапырақ центрифугада баяу айналдырылып, құрамында CPMV бөлшектері бар сұйықтық қайта шығарылады. Соңғы кезеңде қажетсіз өсімдік қоспасы сүзгі арқылы бөлініп алынады.
Жаңа әдіс жапырақты бүтін күйінде сақтайды. Соның арқасында өсімдік өсуін жалғастырып, одан биологиялық өнімді бірнеше рет жинауға мүмкіндік туады. Зерттеушілер 50-ден астам өсімдіктен CPMV бөлшектерін екі сағатқа жетпейтін уақытта алып, тазартқан.
Ғалымдар тың технология ұсынды
Тәжірибе нақты ғарышта емес, микрогравитацияны имитациялайтын зертханалық қондырғыда жүргізілді. Raspberry Pi мен арнайы Python бағдарламасы басқаратын құрылғы өсімдікті үш бағытта үздіксіз айналдырып, тартылыс күшінің әсерін орташаландырған. Зерттеушілер температура ауытқуы мен ғарыш радиациясының кейбір салдарын бейнелейтін тотығу стрессін де сынаққа қосты.
Имитациялық микрогравитация өсімдіктің пішінін ықшам әрі домалақ етіп өзгерткен, бірақ сау бұршақ жапырағындағы хлорофилл мөлшеріне айтарлықтай әсер етпеген. Ғалымдардың пайымдауынша, ықшам пішін тар кеңістікте көбірек өсімдік орналастыруға қолайлы болуы мүмкін. Температура мен ұзақ тотығу стрессі кей жағдайда апопласттағы вирус бөлшектерінің өнімділігін арттырған.
Сонымен бірге ғалымдар алынған нәтижені ғарышта дәрі өндіру мәселесінің түпкілікті шешімі деп санамайды. Әдіс нағыз микрогравитацияда, ғарыш радиациясы жағдайында және нақты миссия кезіндегі жабық тіршілік жүйесінде тексерілген жоқ. Өндірілген биологиялық өнімнің қауіпсіздігі, мөлшері, тазалығы және экипажға қолдану тәртібі бойынша да қосымша зерттеу қажет.
Келесі кезеңде зерттеушілер өсімдіктің ғарыш жағдайында су мен қоректік затты қалай сіңіретінін зерттемек. Тұқым мен генетикалық материалдың зымыран ұшырылған кездегі дірілге және жүктемеге төзімділігі де тексеріледі. Ғалымдардың түпкі мақсаты – технологияны Халықаралық ғарыш станциясында немесе өзге нақты ғарыш миссиясында сынау.
Жоба сәтті жалғасса, болашақ ғарыш кемесіндегі шағын жылыжай азық өсіретін орынмен шектелмейді. Ол қажет кезде вакцина компонентін, иммундық препаратты немесе өзге биологиялық өнімді өндіретін автономды дәріханаға айналуы ықтимал. Мұндай биофабрика Марс экспедициясын Жерден жеткізілетін медициналық жүкке тәуелділіктен біртіндеп арылтуы мүмкін.
📌 Ertenmedia-ның Telegram арнасына жазылыңыз: қысқа әрі нұсқа, ең өзекті ақпарат осында!
