Инженеры разработали простой и экологичный метод выращивания и многократного сбора сложных фармацевтических препаратов из живых растений. Испытания в условиях микрогравитации доказали, что технология может обеспечить экипажи марсианских экспедиций свежими препаратами, исключая проблему истечения срока годности аптечек. Статья об исследовании опубликована в журнале npj Science of Plants.
Биофабрики на борту
Снабжение космонавтов безопасными и эффективными лекарствами — серьезный вызов. Многие медикаменты быстрее разлагаются из-за космического излучения. По статистике Международной космической станции, срок годности более половины запасов истекает в течение трех лет, чего едва хватает для полета на Марс и обратно. Очевидно, что доставить новую партию за миллионы километров будет физически невозможно.
Использование растений в качестве мини-фабрик позволяет синтезировать сложные терапевтические соединения прямо на корабле с использованием минимального набора компонентов: света, воды и субстрата. Поскольку растения все равно будут выращиваться в космосе для очистки воздуха, их двойное применение сэкономит ресурсы, в отличие от развертывания громоздких промышленных резервуаров с химикатами.
Доение листьев
Основная проблема заключалась в очистке: на Земле листья обычно измельчают в блендере, превращая в биомассу, из которой на сложном оборудовании выделяют целевой продукт. Перевезти подобную лабораторию на орбиту не выйдет. Команда решила эту проблему, заставив растение самостоятельно выделять продукт в апопласт — сеть пространств вне плазматической мембраны листьев.
Используя экспериментальный лечебный препарат (вирус мозаики коровьего гороха — CPMV, способный стимулировать иммунную систему на борьбу с раком), ученые применили вакуум для вытягивания жидкости с молекулами вируса из живого листа. После бережного центрифугирования листва остается неповрежденной, и растение может продолжать синтез препаратов. Дополнительные тесты на специальной машине случайного позиционирования доказали, что растения не только выживают при симуляции космической гравитации, но и в условиях легкого стресса могут давать даже больший урожай медицинских соединений.
Ранее Наука Mail рассказывала, что российские ученые нашли экологичное средство борьбы с грибком томатов.
