Dalla ricerca per colonizzare Marte una possibile soluzione per la resistenza agli antibiotici

La resistenza batterica agli antibiotici è una delle principali sfide per la salute a lungo termine dell’umanità. Le ricerche per aiutare gli esseri umani a vivere su Marte potrebbero aiutare a risolvere questo problema incombente.

Dennis Claessen, professore associato presso l’Istituto di biologia dell’Università di Leiden, nei Paesi Bassi, lavora in biologia sintetica, in cui i batteri sono progettati per risolvere problemi che non possono essere affrontati – o non affrontati bene – da batteri “selvaggi”.

Una squadra di suoi studenti è entrata nella competizione internazionale IGEM International Genetically Engineered con una soluzione al problema della crescita di piante non tossiche su Marte, ma aveva bisogno della gravità “marziana” per i test definitivi.

Il suolo su Marte

“Il suolo su Marte contiene composti chimici perclorati che possono essere tossici per gli esseri umani”, spiega il Prof. Claessen. Alte dosi di perclorato possono inibire l’assorbimento della ghiandola tiroidea di iodio e interferire con lo sviluppo fetale.

“I nostri studenti hanno iniziato “costruendo” un batterio che avrebbe degradato il perclorato a cloro e all’ossigeno, ma avevano bisogno di sapere se quel batterio si sarebbe comportato allo stesso modo nella gravità parziale di Marte, come avrebbe fatto sulla Terra.”

La sfida era trovare un modo per riprodurre la gravità di Marte sulla Terra, e gli studenti lo hanno risolto usando una macchina di posizionamento casuale (RPM).

Macchine per manipolare la gravità

Il primo esperimento registrato su sistemi viventi che usavano macchine per manipolare la gravità fu fatto nel 1806 usando una ruota idraulica rotante. Duecento anni dopo l’RPM, progettato dal team Airbus con sede in Olanda per l’ESA, è l’ultimo strumento sviluppato per sperimentare a gravità zero o ridotta senza andare nello spazio.

Come suggerisce il nome, l’RPM cambia continuamente il suo orientamento a caso, in modo che gli oggetti posizionati al suo interno non abbiano la possibilità di adattarsi ad una direzione di gravità costante. Il design originale può simulare con successo la gravità zero mentre il più recente RPM 2.0 può anche simulare la gravità parziale, gli stadi tra la normale gravità terrestre e l’ambiente con assenza di peso.

“Le macchine RPM offrono un’ottima alternativa alle organizzazioni che desiderano fare esperimenti con gravità zero e parziale”, afferma Derk Schneemann di Verhaert Netherlands. Derk è il broker olandese nella rete di partner per l’innovazione dell’ESA che facilita il riutilizzo della tecnologia spaziale in altri settori e che fa parte del programma di applicazioni aziendali e soluzioni spaziali dell’ESA.

La crescita dei batteri a gravità parziale e la produzione di antibiotici

“Durante i loro esperimenti hanno notato che quando i batteri crescevano a gravità parziale, venivano stressati e accumulavano rifiuti attorno a loro, di cui non potevano sbarazzarsi. Questo fenomeno ha un grande potenziale perché quando i microbi appartenenti alla famiglia degli Streptomyces si stressano, di solito iniziano a produrre antibiotici”, aggiunge il Prof. Claessen.

“Il 70% di tutti gli antibiotici utilizzati dagli esseri umani deriva dai batteri Streptomyces e sappiamo che hanno il potenziale per produrne ancora di più. Usare l’RPM per stimolarli in modo differente può aiutarci a trovarne di mai visti prima.”

La disintossicazione del suolo

Il professor Claessen sta ora costruendo un consorzio olandese per studiare la disintossicazione del suolo su scala più ampia. Questo avrà applicazioni sulla Terra. Ad esempio, c’è molto perclorato nel deserto di Atacama in Cile, dove si ritiene che il terreno assomigli a quello su Marte. Il suolo di Atacama è stato precedentemente utilizzato come fertilizzante negli Stati Uniti, ma in seguito si è scoperto che il perclorato era stato lavato nelle acque sotterranee utilizzate come potabili.

Una volta che il team olandese sarà costituito e avrà finanziamenti, la ricerca sui microbi di Streptomyces e antibiotici potrebbe essere eseguita anche con l’RPM. Gli streptomiceti si trovano naturalmente nel terreno della Terra, dove svolgono un ruolo fondamentale nella decomposizione della materia organica.

“Scoprire che hanno il potenziale per creare nuovi antibiotici è ancora più eccitante, poiché la resistenza agli antibiotici è qualcosa che dobbiamo affrontare con urgenza”, aggiunge Derk Schneemann.

Guarda il video che illustra gli esperimenti RPM

 

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