Ученые создали трансгенный салат, который вырабатывает костно-стимулирующий гормон. Когда-нибудь астронавты смогут выращивать такой салат в космосе и предотвратить потерю костной массы, просто съев большую тарелку зелени. Кроме того, салат может помочь предотвратить поражение костей у людей, обитающих в районах Земли с ограниченными ресурсами, передает EurekAlert!. Разработка представлена на конференции Американского химического общества.
Предыдущие исследования показали, что в длительных космических полетах космонавты теряют в среднем более 1% костной массы за месяц, проведенный в космосе, — это состояние известно как остеопения. Сейчас у астронавтов на Международной космической станции есть определенные режимы упражнений, чтобы попытаться сохранить костную массу. Как правило, космонавты проводят не больше шести месяцев на МКС. А вот будущие миссии требуют большего времени, которое исчисляется уже годами – например, полет на Марс.
Трехлетняя миссия может сделать астронавтов уязвимыми к остеопении, а затем и к остеопорозу – заболеванию, поражающему все кости скелета. Лекарство, содержащее пептидный фрагмент человеческого паратиреоидного гормона (ПТГ), стимулирует формирование костей и может способствовать восстановлению костной массы в условиях невесомости, но требует ежедневных инъекций. Брать же с собой большое количество лекарств и шприцев и вводить препарат во время космических полетов – непростая задача. Поэтому ученые ищут способ, с помощью которого астронавты могли бы производить лекарство сами. Например, космонавты могут увезти с собой трансгенные семена, которые очень малы — несколько тысяч семян могут уместиться в пробирке размером с большой палец — и выращивать их так же, как обычный салат, говорят авторы работы.
Чтобы повысить стабильность и биодоступность ПТГ в организме, исследователи присоединили к последовательности ПТГ фрагмент другого белка – кристаллизуемого (Fc) домена человеческого антитела. Предыдущие исследования показали, что Fc-фрагмент увеличивает время циркуляции присоединенного пептида в крови, делая его более эффективным. Исследователи ввели ген, кодирующий PTH-Fc, в салат латук, заразив клетки растений Agrobacterium tumefaciens — видом бактерий, которые используют в лаборатории для переноса генов. Как показал скрининг, в среднем растения выделяют около 10-12 миллиграммов модифицированного пептидного гормона на килограмм свежего салата. По словам авторов, это означает, что космонавтам нужно ежедневно съедать около 380 граммов, чтобы получить достаточную дозу гормона, при условии биодоступности около 10%. Сейчас ученые проверяют, у какой из всех трансгенных линий салата самая высокая экспрессия PTH-Fc. чтобы увеличить выработку гормона. Чем выше будет экспрессия у растения, тем меньше салата нужно будет съесть.
[Фото: KEVIN YATES]
