Vários anos atrás, Clay Wang levou seus filhos ao Centro Espacial da Califórnia para mostrar a eles o ônibus espacial. Mas olhando para o Endeavour e pensando sobre a exploração humana do espaço sideral, o farmacologista também se perguntou: e se a equipe ficasse sem medicamentos a meio caminho de Marte? Muitas coisas podem dar errado durante uma missão de três anos a Marte. E você pode levar consigo apenas um número limitado de medicamentos.
“No caso dos alimentos, você pode prever com precisão quanto os astronautas precisarão comer”, diz Wang. "Você não pode fazer isso com medicamentos."
O que fazer se houver necessidade de um medicamento que não foi colocado? O problema é agravado pelo fato de que, no ambiente espacial, muitas drogas perdem sua potência e se decompõem mais rapidamente do que na Terra.
Por essas razões, Wang acredita que os futuros exploradores de Marte deveriam cultivar seus próprios medicamentos. Em seu laboratório na University of Southern California, ele se prepara para conduzir um experimento para tornar isso possível.
Se tudo correr de acordo com o planejado, alguns espécimes sortudos de cogumelos chamados Aspergillus nidulans viajarão em um foguete SpaceX para a Estação Espacial Internacional.
Esse tipo específico de fungo é essencial para pesquisas biomédicas. Os cientistas estudaram o genoma de A. nidulans por toda parte, mas partes desconhecidas permanecem. As funções de muitos genes são desconhecidas e a equipe de Wang espera que o estresse cósmico ajude os genes a ativar e produzir novos componentes. Se pensarmos em A. nidulans como uma fábrica, “muitas das máquinas desta fábrica foram desligadas, então não sabemos o que estão fazendo”, explica Wang. "No espaço, eles podem ligar."
Na maioria dos casos, A. nidulans produz apenas algumas classes de compostos, mas Wang diz que seu laboratório descobriu que "eles produzem diferentes produtos naturais, dependendo das condições em que crescem". A equipe espera que as condições estressantes únicas do espaço sejam capazes de fomentar a criatividade e produzir ingredientes que possam ser incorporados aos medicamentos. Isso ajudaria tanto os terráqueos quanto os astronautas no espaço.
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A equipe de Wang também quer transformar A. nidulans ou outros cogumelos em fábricas capazes de produzir uma ampla variedade de medicamentos no espaço. Mas, primeiro, eles precisam ver como a alta radiação e as condições de baixa gravidade afetarão as plantas. Que compostos irão produzir, em que quantidades? Quais genes são ativados, como são suprimidos?
Para descobrir, amostras de cogumelos serão enviadas para uma estação espacial por vários dias e então congeladas até que retornem à Terra. Assim que os cogumelos espaciais retornarem, os cientistas irão comparar seus metabólitos, proteínas e padrões de expressão gênica com os da Terra.
Os pesquisadores podem então usar essas informações para criar cepas do fungo resistentes ao espaço - A. nidulans ou outras espécies, se puderem encontrar aquelas mais adequadas para o trabalho.
Por exemplo, A. nidulans é capaz de produzir compostos que combatem a baixa densidade óssea, um problema que assola os astronautas que passam muito tempo fora da gravidade. Normalmente, o fungo produz esse composto em pequenas quantidades, mas ao criar seletivamente cepas que produzem grandes quantidades desse composto, os cientistas podem produzir versões mais produtivas.
Wang acredita que os futuros exploradores de Marte podem pegar alguns esporos de cada cepa e cultivá-los conforme necessário, produzindo drogas em apenas 2-4 dias. Ao contrário das plantas, os fungos não precisam de solo ou condições especiais de iluminação. Só é preciso restos de comida e um pouco de água.
Olhando para o futuro, a engenharia genética pode ajudar os fungos a produzir todos os tipos de drogas antibacterianas, antifúngicas e até anticancerígenas a caminho de Marte e de volta. Com a ajuda deles, seria possível fazer qualquer remédio derivado de cogumelos.
“O grande avanço na biologia sintética é a capacidade de reprogramar esses organismos”, diz Wang. "Não só podemos reprogramá-los, mas também manipulá-los com facilidade."
Afinal, diz Wang, os astronautas não precisam nem mesmo levar um kit de primeiros socorros. Se os exploradores de Marte ficarem sem griseowulfin, o controle de solo enviará por e-mail a sequência do gene usado para fazer a droga, e um sintetizador de DNA pode escrever esses códigos em uma célula artificial, que então produzirá a droga.
Mas embora os cientistas já possam inscrever o DNA em células artificiais, a aplicação prática dessa tecnologia está a várias décadas de distância de nós.
ILYA KHEL
