Астронавти ще отгледат кристали в Космоса, за да подпомогнат развитието на лекарствата

Астронавтът Paolo Nespoli от Европейската космическа агенция отглежда протеинови кристали на Международната космическа станция. Credit: NASA
Астронавтът Paolo Nespoli от Европейската космическа агенция отглежда протеинови кристали на Международната космическа станция. Credit: NASA

Кристали, отгледани на Международната космическа станция, могат да бъдат използвани от изследователите на Земята да разработят нови лекарства за борба с болестите. За да проучи това допълнително, НАСА скоро ще проведе серия от изследвания, за да разбере как тези кристали се сформират и как това би могло да ни бъде от полза.

Когато разработват нови лекарства, учените често търсят точната форма на протеина, към който трябва да се насочат, а след това инженерно да го променят за лекарството. Това е познато като структурен дизайн на лекарствата. Но за да се постигне, трябва първо да се открие точно как изглежда въпросният протеин и колкото по-точен е детайлът, толкова по-прецизно може да бъде лекарството.

За да определят вдлъбнатините и изпъкналостите по протеиновата структура, изследователите използват метод, при който молекулите растат в кристали. Това им помага да начертаят в 3D природата на протеина, като използват рентгенови лъчи. Но има някои ограничения при отглеждането на кристали на Земята и затова изследователите смятат, че отглеждането им на Международната космическа станция при минимална гравитация може да даде по-точни резултати.

Образуване на кристали на лизозим, наблюдавано под светлинен микроскоп. Credit: Lawrence DeLucas
Образуване на кристали на лизозим, наблюдавано под светлинен микроскоп. Credit: Lawrence DeLucas

„Когато пречистиш протеините, за да отгледаш кристали на Земята, молекулите на протеина имат склонност да се прилепват една към друга в случайни форми“, обяснява Lawrence DeLucas, главен изследовател на проекта за отглеждане на протеинови кристали в Космоса. „Тези протеинови съвкупности могат след това да се обединят в растящи кристали, което предизвиква дефекти, пречейки на подреждането на протеините, което след това намалява качеството на рентгеновата дифракция на кристала.“

На Международната космическа станция обаче е открито, че създадените протеинови кристали често съдържат по-малко от тези несъвършенства. Смята се, че микрогравитацията забавя растежа на кристалите, което означава, че съвкупността от протеини, която образува дефектите, не се слива с кристала и така дава много по-чиста проба от протеините.


РЕКЛАМА:

***

Това скорошно изследване ще проучи по-сериозно причините и ще се опита да разбере по-добре защо определени протеини образуват по-изчистени кристали под влияние на микрогравитацията, докато други не. В тези случаи се мисли, че формата на въпросния протеин може да влияе на растежа на кристалите и това изследване ще се опита да разбере точно защо се случва.

Учените се надяват, че като знаят за кои протеини ще бъде по-добре да бъдат отглеждани в Космоса, ще могат след това да максимизират оскъдните ресурси, които са необходими, за да изпратят протеините и да отглеждат кристали в Космоса.

Превод: Никол Николова

Източник: IFLS


Европейска нощ на учените 2022 г.: