La resistenza batterica agli antibiotici è una delle principali sfide per la salute a lungo termine dell'umanità. Ora la ricerca per aiutare gli umani a vivere su Marte potrebbe aiutare ad affrontare questo problema incombente.

Dennis Claessen, professore associato presso l'Istituto di Biologia dell'Università di Leiden, i Paesi Bassi si occupano di biologia sintetica, in cui i batteri sono progettati per risolvere problemi che non possono essere affrontati – o non sono affrontati bene – dai batteri “selvaggi”. Un team di suoi studenti ha partecipato al concorso iGEM International Genetically Engineered Machine con una soluzione al problema della coltivazione di piante non tossiche su Marte, ma avevano bisogno della gravità "marziana" per testare le loro idee.

"Il suolo su Marte contiene composti chimici di perclorato, che può essere tossico per l'uomo, " spiega il Prof. Claessen. Alte dosi di perclorato possono inibire l'assorbimento di iodio da parte della ghiandola tiroidea e interferire con lo sviluppo fetale.

"I nostri studenti hanno iniziato a 'costruire' un batterio che degraderebbe il perclorato a cloro e ossigeno, ma avevano bisogno di sapere se quel batterio si sarebbe comportato allo stesso modo nella gravità parziale di Marte come si sarebbe comportato sulla Terra".

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

Il primo esperimento registrato su sistemi viventi che utilizzano 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 nei Paesi Bassi 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 in modo casuale, in modo che gli oggetti posizionati al suo interno non abbiano l'opportunità di adattarsi a una direzione di gravità costante. Il design originale potrebbe simulare con successo la gravità zero mentre il più recente RPM 2.0 può anche simulare la gravità parziale, le fasi tra la normale gravità terrestre e l'ambiente senza peso.

"Le macchine RPM offrono un'ottima alternativa alle organizzazioni che desiderano fare esperimenti a gravità zero e parziale, " afferma Derk Schneemann di Verhaert Netherlands. Derk è il broker olandese nella rete di ESA Innovation Partners che facilita il riutilizzo della tecnologia spaziale in altri settori e che fa parte del Business Applications and Space Solutions Programme dell'ESA.

"Durante i loro esperimenti hanno notato che quando i batteri crescevano in gravità parziale, sono diventati stressati mentre accumulavano rifiuti intorno a loro di cui non potevano liberarsi. Questo ha un grande potenziale perché quando i microbi appartenenti alla famiglia degli Streptomyces si stressano, di solito iniziano a fare antibiotici.

"Il settanta percento di tutti gli antibiotici che gli umani usano derivano dai batteri Streptomyces e sappiamo che hanno il potenziale per produrne ancora di più. Usare l'RPM per stressarli in modi nuovi può aiutarci a trovare quelli che non abbiamo mai visto prima".

Disintossicare il suolo su Marte e sulla Terra

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

Una volta che la squadra olandese è a posto e ha i fondi, ricerca sui microbi Streptomyces (che si trovano naturalmente nel suolo terrestre, dove svolgono un ruolo vitale nella decomposizione della materia organica) e gli antibiotici potrebbero essere fatti anche con l'RPM.

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

Spazio per la salute

L'Organizzazione mondiale della sanità delle Nazioni Unite celebra la Giornata mondiale della salute il 7 aprile di ogni anno. Il terzo Obiettivo di Sviluppo Sostenibile sottolinea il diritto alla salute:garantire una vita sana e promuovere il benessere per tutti a tutte le età. Ricerca in orbita, la tecnologia spaziale e le applicazioni spaziali possono aiutare a migliorare la salute sulla Terra monitorando il nostro ambiente, aiutando a monitorare la malattia, migliorare la diagnostica, e lavorando su nuovi farmaci tra le altre cose. Anche quest'anno l'ONU si sta concentrando in particolare sulla copertura sanitaria universale.