Como você pode fazer remédios no espaço?

É uma pergunta difícil, uma vez que muitos medicamentos que apreciamos na Terra usam produtos químicos provenientes de plantas, e o espaço é quase desprovido das necessidades básicas das plantas:solo, agua, oxigênio e luz solar. Ao mesmo tempo, qualquer chance realista de futura exploração espacial exigirá uma maneira de tratar doenças sem fazer uma viagem potencialmente longa de meses de volta à Terra.

John D'Auria, professor assistente no Departamento de Química e Bioquímica da Texas Tech University, tem sido fundamental para ajudar a resolver esse problema de uma forma que também tem ramificações mais imediatas aqui em casa.

De acordo com um estudo publicado hoje na revista online Nature Communications , D'Auria e seus colegas relatam que, descobrindo os genes e enzimas que as plantas usam para formar o segundo anel na estrutura central dos alcalóides tropanos, eles serão capazes de desenvolver novos, novas maneiras de produzir esses importantes produtos químicos.

"O quadro geral aqui é certamente a capacidade de começar a produzir esses compostos em organismos que normalmente não os produzem, ou seja, bactérias, fermento e outras plantas, "D'Auria disse." Compostos como este são ótimos candidatos para engenharia em leveduras ou bactérias porque podemos usá-los como substitutos para a síntese orgânica clássica para as perspectivas de exploração espacial.

"Não existem produtos petroquímicos no espaço. Isso significa que se quisermos fazer moléculas orgânicas complexas, precisaremos usar bactérias, leveduras e plantas para prepará-los para nós. Este é o objetivo final da nossa doação, e o jornal é um passo importante nesse caminho. "

Claro, o uso no espaço não é a única aplicação desta pesquisa. Ter novas maneiras de produzir alcalóides do tropano também ajuda a criar compostos medicinais na Terra.

"Dois alcalóides tropano, conhecido como atropina e escopolamina, são listados pela Organização Mundial de Saúde como pertencentes à lista essencial de produtos farmacêuticos modernos, "D'Auria disse." Atropina, por exemplo, é o que dilata suas pupilas quando você vai ao oftalmologista. A escopolamina é comumente usada como remédio para enjôo e para pacientes com náuseas por causa da quimioterapia. Compreender como esses compostos são produzidos bioquimicamente pode ajudar na produção de bactérias e leveduras para um tipo de 'química verde' de impacto mínimo, além de auxiliar no desenvolvimento de novas variantes para uso medicinal. "

Colaboradores de D'Auria na pesquisa incluem Cornelius Barry, Matt Bedewitz e Daniel Jones da Michigan State University, bem como os laboratórios do professor Guigen Li do Texas Tech Horn e do professor associado Michael Findlater.

"Sinto que demos um grande salto na compreensão de uma classe de produtos químicos derivados de plantas que são essenciais para a saúde humana, "D'Auria disse." O potencial que isso oferece à minha pesquisa na Texas Tech não pode ser subestimado. Meus estudantes, ambos graduados e graduados, estão embarcando em um conjunto de projetos que definitivamente acabarão como grandes avanços em engenharia metabólica e biologia sintética.

"Claro, este trabalho também é crucial para mostrar à Texas Tech que nosso laboratório está ganhando impulso e que, embora nossa pesquisa possa demorar mais do que o geralmente considerado médio para as áreas de química e bioquímica, a recompensa é a produção de periódicos científicos de grande impacto. "