Первые люди, отправившиеся на Марс, столкнутся с самыми разными проблемами. Одна из них, которая много обсуждается и пока не имеет потенциального решения, - это возможность значительной потери плотности костной ткани во время трехлетней миссии. В условиях микрогравитации на МКС астронавты теряют около 1% плотности костной ткани в месяц. Это не слишком большая проблема, если они находятся на станции всего шесть месяцев, но два 10-месячных космических путешествия в рамках миссии на красную планету могут вызвать беспокойство. Теперь группа исследователей считает, что у них есть решение - пусть астронавты едят больше салата.
Латук, который обычно используется в качестве основы для салатов, не особенно полезен для плотности костей в своем обычном виде. Однако фрагмент пептида под названием человеческий паратиреоидный гормон (ПТГ) полезен. Он может стимулировать рост костей, что может помочь в борьбе с остеопенией - потерей плотности костной ткани, связанной с низкой гравитацией. Обычно ПТГ принимают путем инъекций, но для космических полетов это, скорее всего, не подходит - сыворотка и шприцы, необходимые для введения необходимого количества лекарства, будут непомерно дорогими для запуска.
К счастью, инъекции - не единственный способ получения лекарств. В некоторых случаях их можно просто съесть. До сих пор никто не удосужился сделать это для ПТГ, но теперь Кевин Йейтс, аспирант Калифорнийского университета в Дэвисе, и его коллеги разработали трансгенную форму салата, которая может экспрессировать ПТГ. Они представили свои исследования на ежегодном собрании Американского химического общества в марте.
Для создания трансгенного латука команда обратилась к стандартной методике наделения растения определенным геном - они заразили его бактерией, известной как Agrobacterium tumefaciens. В предварительных исследованиях бактерии, похоже, хорошо справлялись со своей работой, заставляя салат-латук производить от 10 до 12 миллиграммов ПТГ на килограмм. При нынешнем уровне каждый астронавт должен съедать около 8 чашек латука в день, чтобы получить достаточное количество ПТГ для предотвращения потери костной массы, что, по признанию Йейтса, является "довольно большим салатом".
Но есть возможности для улучшения. Предполагается, что только 10% ПТГ, вырабатываемого растением, попадает в организм человека, но это еще не доказано. Пока что исследователи не заражали модифицированную культуру сами, так как ждут результатов исследований на животных, чтобы доказать ее безопасность. Если другие генетически модифицированные культуры являются показателем, то салат-латук должен быть безопасным для употребления и по вкусу напоминать традиционный сорт.
Преимущество генетически модифицированных культур заключается в том, что ученые могут выбирать штаммы с наибольшим количеством искомых характеристик и продолжать попытки улучшить этот лучший штамм. Йейтс и его коллеги надеются сделать это с созданным ими латуком, потенциально значительно повысив его урожайность.
Как только они найдут сорт, который их устроит, они захотят испытать его на космической станции. Это будет не первый случай, когда астронавты будут выращивать латук на МКС, но стоит проверить, не страдает ли этот модифицированный сорт от каких-либо изнурительных побочных эффектов в условиях микрогравитации. Если предположить, что нет, то будет относительно просто и недорого запустить крошечные семена, которые со временем могут вырасти в полноценный латук для производства PTH.
Но космос - не единственное место, где такая форма салата может оказаться полезной: на Земле есть районы, страдающие от отсутствия традиционной медицины, и недостаток ПТГ может привести к дегенеративным заболеваниям костей у этих людей. Вместо того чтобы предпринимать масштабные и постоянные усилия по лечению в этих частях света, новый сорт латука мог бы уменьшить потерю плотности костной ткани у их населения.
Сбудется ли все это, пока неизвестно. НАСА планирует первую миссию на Марс только в 2030-х годах, так что у нас еще много времени для работы над совершенствованием урожая. И, возможно, астронавты, отправляющиеся в эту миссию, смогут раз в день наслаждаться вкусной, незамороженной сушеной листовой пищей. Если это поможет им избежать изнурительного заболевания костей, тем лучше.....
