Colecții

Detoxifierea solului marțian ar putea duce la noi antibiotice pentru a lupta cu superbugii

Detoxifierea solului marțian ar putea duce la noi antibiotice pentru a lupta cu superbugii

Superbugs sunt bacterii care au dezvoltat o rezistență la antibiotice. Rezistența bacteriană la antibiotice este una dintre provocări majore de sănătate pe termen lung că omenirea se confruntă la scară globală. Lumea se apropie de era post-antibiotică cu implicații în chirurgia simplă și tratamentele pentru cancer.

Se estimează că 700,000 oamenii mor anual de bacterii rezistente la cel puțin unul sau mai multe antibiotice. Foarte puține antibiotice noi au fost introduse pe piață în ultimele decenii.

Se estimează căRezistență antimicrobiană (AMR) va deveni principala cauză de deces până în 2050 ajungând10 milioane de decese anuale.

Cauzele rezistenței la antibiotice includ:

  • Medici și spitale care prescriu prea mult antibiotice

  • Pacienții care nu iau antibiotice conform prescrierii sau care iau antibiotice fără supraveghere profesională atunci când nu sunt necesare

  • Utilizarea inutilă a antibioticelor în agricultură

  • Control slab al infecțiilor în spitale și clinici

  • Practici proaste de igienă și igienizare

  • Lipsa testelor rapide de laborator

Cercetări recente destinate să ajute oamenii să trăiască pe Marte în viitor arată că există șansa ca, în condițiile potrivite, Solul lui Marte ar putea ajuta la soluționarea acestei probleme, conducând la dezvoltarea antibiotice noi.

Cercetarea pe orbită, precum și tehnologia spațială și aplicațiile spațiale pot ajuta oamenii de știință de pe Pământ să îmbunătățească sănătatea planetei, monitorizând mediul, urmărind bolile, îmbunătățind diagnosticul, precum și lucrând la dezvoltarea de noi medicamente și vaccinuri.

ÎN LEGĂTURĂ: SUPERBUGII REZISTENTI LA ANTIBIOTICE CÂȘTIGĂ LUPTA; CUM SĂ POATE LUPTA ȘTIINȚA?

Ingineria organismelor vii folosind biologia sintetică: ar putea să lupte cu superbugii?

Prin utilizarea biologie sintetică este posibil să se proiecteze bacterii pentru a rezolva probleme care nu pot fi abordate de bacteriile sălbatice.

Dennis Claessen, Profesor asociat și profesor al anului 2014 la Institutul de Biologie din Universitatea Leiden, în Olanda, lucrează în biologie sintetică încercând să rezolve această problemă; și cu idei destul de inovatoare, profesorul Claessen și studenții săi se uită Solul lui Marte în căutare de răspunsuri.

"sol peMarte are perclorat compușii chimici din acesta, care pot fi toxici pentru oameni ", spune profesorul Claessen." Dozele mari de perclorat pot inhiba absorbția glandei tiroide de iod și pot interfera cu dezvoltarea fetală ", explică el.

Perclorat - un compus chimic care conține ionul perclorat - poate fi atât un produs chimic natural, cât și artificial. Este utilizat în producția de combustibil pentru rachete, rachete, focuri de artificii, rachete și alți explozivi. Se găsește și în înălbitor și în unele îngrășăminte. Produsele chimice perclorate găsite pe Marte au sporit șansele ca viața microbiană să existe pe planetă.

„Au început studenții noștri construind o bacterie care ar degrada percloratul în clor și oxigen, dar trebuiau să știe dacă bacteria se va comporta în același mod în greutatea parțială a lui Marte ca și pe Pământ ", spune profesorul Claessen.

Mașină de poziționare aleatorie: Mașină de microgravitație pentru experimente de cultură celulară

Pentru a rezolva problema modului de reproducere a gravitației Marte pe Pământ, echipa de studenți a profesorului Claessen a folosit unMașină de poziționare aleatorie (RPM) care a fost dezvoltat de OlandaAirbus echipa pentru Agenția Spațială Europeană (ESA).

„Când microbii aparținând familiei Streptomyces devin stresați, de obicei încep să producă antibiotice”.

Acesta este cel mai recent instrument care a fost dezvoltat pentru a experimenta gravitația zero sau redusă în laboratoarele de pe Pământ, fără a fi nevoie să meargă în spațiu. primul experiment înregistrat pe sistemele vii care foloseau o mașină pentru manipularea gravitației s-a făcut în urmă cu peste 200 de ani, în 1806, folosind o roată rotativă.

RPM rotește la întâmplare orice experiment închis, fără a lăsa elementele încapsulate în el să se adapteze la o direcție gravitațională constantă. În acest fel, este posibil să se minimizeze influența gravitației Pământului, iar oamenii de știință pot simula ceea ce s-ar experimenta în spațiu din confortul propriului laborator.

Modelele originale ar putea simula cu succesgravitație zero, denumit de obicei microgravitație. Noul RPM 2.0 poate simula suplimentar gravitația parțială, care se află între gravitația normală a Pământului și mediul fără greutate (1g și 0g).

Potrivit profesorului Claessen, în timpul experimentelor au observat asta când bacteriile au crescut în greutate parțială, au devenit stresate în timp ce acumulau deșeuri în jurul lor și nu puteau scăpa de ele. "Acest lucru deține un mare potențial, deoarece atunci când microbii aparținând Streptomyces familia devine stresată, de obicei încep să producă antibiotice ", spune el.

Profesorul Claessen spune asta șaptezeci la sută din toate antibioticele oamenii folosesc sunt derivat din bacteriile Streptomyces și că acest tip de bacterie poate produce chiar mai mult. „Folosirea RPM pentru a le stresa în moduri noi ne poate ajuta să găsim cele pe care nu le-am mai văzut până acum”, spune el.

ÎN LEGĂTURĂ: PROBIOTICII ȘI ANTIBIOTICILE SE ALĂTURĂ LA FORȚE PENTRU ERADICAREA BACTERILOR REZISTENTE LA MEDICAMENT

Detoxifierea solului: Detoxifierea solului pe Marte și Pământ

Pentru a investiga detoxifierea solului pe o scară mai mare, profesorul Claessen construiește un consorțiu olandez.

Echipa este în prezent căutând finanțare pentru a începe cercetarea microbilor Streptomyces, cei găsiți în solul Pământului. Acești microbi joacă un rol în descompunerea materiei organice.

Apoi RPM ar putea fi, de asemenea, utilizat pentru a produce noi antibiotice. În acest moment, aceasta ar fi o veste excelentă, având în vedere faptul că rezistența la antibiotice este o problemă urgentă la nivel mondial.

Deșertul Atacama: Marte pe Pământ

Deșertul Atacama în Chile, pe coasta Pacificului și la vest de munții Anzi din America de Sud, este cunoscut ca cel mai uscat loc nepolar de pe planetă. Solul deșertului Atacama a fost în comparație cu suprafața planetei Marte.

Nu numai deșertul Atacama a fost folosit ca locație pentru producții de filme cu scene pe Marte, cum ar fi Odiseea spațială: călătoria către planete, dar ESA a testat și un rover cu autodirecție în Atacama din cauza asemănărilor cu condițiile marțiene.

La fel ca Marte, Atacama prezintăfără semne de viață. În 2003, cercetătorii au raportat că au duplicat testele folosite de landerii Viking 1 și Viking 2 Mars pentru a detecta viața, fără a găsi semne de viață.

NASA folosește Atacama pentru a testa instrumentele pentru viitoarele misiuni de pe Marte. Atacama este, de asemenea, un loc de testare pentru Programul de detectare a peșterilor Pământ-Marte finanțat de NASA.

Perchlorates pe Marte și Pământ

Phoenix Mars Lander, un proiect condus de Universitatea din Arizona în numele NASA, a detectat perclorați pe suprafața lui Marte în 2008 și perclorati au fost gasiti si in desertul Atacama.

Depozitele asociate de nitrați care conțin organice au condus la speculațiile că viața pe Marte nu este incompatibilă cu perclorații.

Datorită prezenței percloraților și a asemănării sale cu Marte, tocmai profesorul Claessen și Consorțiul olandez ar putea folosi solul din Atacama pentru a investiga detoxifierea solului.

Mașină internațională de inginerie genetică (iGEM)

Între timp, având deja acces la RPM pentru a-și desfășura experimentele, echipa de Elevii profesorului Claessen a intrat în competiția internațională de mașini cu inginerie genetică prezentând o soluție la problema cultivarea de plante netoxice pe Marte.

iGEM este o organizație independentă, non-profit, pentru promovarea biologiei sintetice, a educației și a concurenței, precum și dezvoltarea unei comunități deschise și a colaborării.

Echipele de aici se concentrează pe cele mai importante tendințe de cercetare pentru a depăși limitele biologiei sintetice prin abordarea problemelor comune de zi cu zi cu care se confruntă lumea, cum ar fi rezistența bacteriană la antibiotice.


Priveste filmarea: Află de la dr. Gheorghe Mencinicopschi ce fructe şi legume ne pot îmbolnăvi (Ianuarie 2022).