Beberapa tahun lalu, Clay Wang membawa anak-anaknya ke California Space Center untuk menunjukkan pesawat luar angkasa kepada mereka. Tetapi melihat Endeavour dan memikirkan tentang eksplorasi manusia di luar angkasa, ahli farmakologi juga bertanya-tanya: bagaimana jika di tengah perjalanan ke Mars tim kehabisan obat-obatan? Banyak hal bisa salah selama misi tiga tahun ke Mars. Dan Anda hanya dapat membawa obat-obatan dalam jumlah terbatas.
"Dalam hal makanan, Anda dapat secara akurat memprediksi berapa banyak astronot yang perlu makan," kata Wang. "Anda tidak bisa melakukannya dengan obat-obatan."
Apa yang harus dilakukan jika ada kebutuhan akan obat yang tidak dimasukkan ke dalam? Masalahnya diperparah oleh kenyataan bahwa di lingkungan luar angkasa banyak obat kehilangan kekuatannya dan rusak lebih cepat daripada di Bumi.
Karena alasan ini, Wang percaya bahwa penjelajah Mars masa depan harus menanam obat mereka sendiri. Di laboratoriumnya di University of Southern California, dia bersiap untuk melakukan eksperimen untuk mewujudkannya.
Jika semua berjalan sesuai rencana, beberapa spesimen jamur yang beruntung yang disebut Aspergillus nidulans akan melakukan perjalanan dengan roket SpaceX ke Stasiun Luar Angkasa Internasional.
Jenis jamur khusus ini penting untuk penelitian biomedis. Para ilmuwan telah mempelajari genom A. nidulans jauh dan luas, tetapi masih ada bagian yang tidak diketahui. Fungsi banyak gen tidak diketahui, dan tim Wang berharap stres kosmik akan membantu gen mengaktifkan dan menghasilkan komponen baru. Jika kita menganggap A. nidulans sebagai pabrik, “banyak mesin di pabrik ini yang telah dimatikan, jadi kami tidak tahu apa yang mereka lakukan,” Wang menjelaskan. "Di luar angkasa, mereka bisa menyala."
Dalam kebanyakan kasus, A. nidulans hanya menghasilkan beberapa kelas senyawa, tetapi Wang mengatakan labnya menemukan bahwa "mereka menghasilkan produk alami yang berbeda tergantung pada kondisi di mana mereka tumbuh." Tim berharap dengan kondisi ruang yang unik dan penuh tekanan akan mampu menumbuhkan kreativitas jamur dan menghasilkan bahan yang dapat dimasukkan ke dalam obat-obatan. Ini akan membantu penduduk bumi dan astronot di luar angkasa.
Video promosi:
Tim Wang juga ingin mengubah A. nidulans atau jamur lain menjadi pabrik yang mampu memproduksi berbagai macam obat di luar angkasa. Tapi pertama-tama, mereka perlu melihat bagaimana radiasi tinggi dan kondisi gravitasi rendah akan mempengaruhi tanaman. Senyawa apa yang akan mereka hasilkan, berapa jumlahnya? Gen apa yang diaktifkan, bagaimana mereka ditekan?
Untuk mengetahuinya, sampel jamur akan dikirim ke stasiun luar angkasa selama beberapa hari dan kemudian dibekukan hingga kembali ke Bumi. Setelah jamur luar angkasa kembali, para ilmuwan akan membandingkan metabolit, protein, dan pola ekspresi gen mereka dengan yang ada di Bumi.
Para peneliti kemudian dapat menggunakan informasi ini untuk membiakkan strain jamur yang tahan ruang angkasa, A. nidulans, atau spesies lain, jika mereka dapat menemukan yang lebih baik untuk pekerjaan itu.
Misalnya, A. nidulans mampu menghasilkan senyawa yang memerangi kepadatan tulang yang rendah, masalah yang mengganggu para astronot yang menghabiskan banyak waktu di luar gravitasi. Biasanya, jamur menghasilkan senyawa ini dalam jumlah kecil, tetapi dengan pembiakan galur selektif yang menghasilkan senyawa ini dalam jumlah besar, para ilmuwan dapat menghasilkan versi yang lebih produktif.
Wang percaya bahwa penjelajah Mars masa depan dapat mengambil beberapa spora dari setiap strain dan menumbuhkannya sesuai kebutuhan, menghasilkan obat hanya dalam 2-4 hari. Tidak seperti tumbuhan, jamur tidak membutuhkan tanah atau kondisi pencahayaan khusus. Yang dibutuhkan hanyalah sisa makanan dan air.
Ke depan, rekayasa genetika dapat membantu jamur menghasilkan semua jenis obat antibakteri, antijamur, dan bahkan antikanker dalam perjalanan ke Mars dan kembali lagi. Dengan bantuan mereka, dimungkinkan untuk membuat obat apa pun yang berasal dari jamur.
“Terobosan besar dalam biologi sintetik adalah kemampuan untuk memprogram ulang organisme ini,” kata Wang. "Kami tidak hanya dapat memprogram ulang, kami juga dapat memanipulasinya dengan mudah."
Lagi pula, kata Wang, astronot bahkan tidak perlu membawa kotak P3K. Jika penjelajah Mars kehabisan griseowulfin, kontrol darat akan mengirimi mereka email urutan gen yang digunakan untuk membuat obat, dan penyintesis DNA dapat menulis kode ini di sel buatan, yang kemudian akan menghasilkan obat tersebut.
Tetapi meskipun para ilmuwan sudah dapat memasukkan DNA ke dalam sel buatan, penerapan praktis dari teknologi ini masih jauh dari kita.
ILYA KHEL
