Come si possono produrre medicinali nello spazio?

è una domanda difficile, poiché molte medicine di cui godiamo sulla Terra utilizzano sostanze chimiche che provengono dalle piante, e lo spazio è quasi privo dei bisogni primari delle piante:suolo, acqua, ossigeno e luce solare. Allo stesso tempo, qualsiasi possibilità realistica per l'esplorazione spaziale futura richiederà un modo per curare le malattie senza fare un viaggio di ritorno sulla Terra potenzialmente lungo mesi.

Giovanni D'Auria, un assistente professore presso il Dipartimento di Chimica e Biochimica della Texas Tech University, è stato determinante nell'aiutare a risolvere quel problema in un modo che ha anche ramificazioni più immediate qui a casa.

Secondo uno studio pubblicato oggi sulla rivista online Comunicazioni sulla natura , D'Auria e i suoi colleghi riferiscono che, scoprendo i geni e gli enzimi utilizzati dalle piante per formare il secondo anello nella struttura centrale degli alcaloidi tropanici, potranno sviluppare nuovi, nuovi modi per produrre queste importanti sostanze chimiche.

"Il quadro più ampio qui è sicuramente la capacità di iniziare a produrre questi composti in organismi che di solito non li producono, cioè batteri, lievito e altre piante, D'Auria ha detto. "Composti come questo sono ottimi candidati per l'ingegneria in lieviti o batteri perché possiamo quindi usarli come sostituti della sintesi organica classica per le prospettive dell'esplorazione dello spazio.

"Non ci sono prodotti petrolchimici nello spazio. Ciò significa che se vogliamo creare molecole organiche complesse, dovremo usare i batteri, lieviti e piante per farli per noi. Questo è l'obiettivo finale della nostra sovvenzione, e la carta è un passo importante su quella strada."

Certo, l'uso nello spazio non è l'unica applicazione di questa ricerca. Avere nuovi modi per produrre alcaloidi tropanici aiuta anche a creare composti medicinali sulla Terra.

"Due alcaloidi tropanici, noto come atropina e scopolamina, sono elencati dall'Organizzazione Mondiale della Sanità come appartenenti all'elenco essenziale dei farmaci moderni, — disse D'Auria. — Atropina, Per esempio, è ciò che dilata le tue pupille quando vai dall'oculista. La scopolamina è comunemente usata come medicinale per la cinetosi e per i pazienti che hanno la nausea a causa della chemioterapia. Capire come questi composti sono prodotti biochimicamente può aiutare con la loro produzione in batteri e lieviti per un tipo di "chimica verde" di impatto minimo, oltre ad aiutare nella progettazione di nuove varianti per uso medicinale."

I collaboratori di D'Auria alla ricerca includono Cornelius Barry, Matt Bedewitz e Daniel Jones della Michigan State University, nonché i laboratori del professor Guigen Li del Texas Tech Horn e del professore associato Michael Findlater.

"Sento che abbiamo fatto un grande passo avanti nella comprensione di una classe di sostanze chimiche di origine vegetale che sono fondamentali per la salute umana, "D'Auria ha detto. "Il potenziale che offre la mia ricerca al Texas Tech non può essere sottovalutato. I miei studenti, sia laureati che universitari, stanno intraprendendo una serie di progetti che si concluderanno sicuramente come importanti scoperte nell'ingegneria metabolica e nella biologia sintetica.

"Certo, questo lavoro è anche fondamentale per mostrare a Texas Tech che il nostro laboratorio sta guadagnando slancio e che, mentre la nostra ricerca potrebbe richiedere più tempo di quanto generalmente considerato medio per i campi della chimica e della biochimica, il profitto sta producendo riviste scientifiche di grande impatto."