Martiaanse vuilontgifting kan leiden tot nieuwe medicijnen

[univers]

Bacteriële resistentie tegen antibiotica is een van de grootste gezondheidsuitdagingen van de mens op de lange termijn. Nu kan onderzoek naar het helpen van mensen op Mars helpen om dit dreigende probleem aan te pakken.

Dennis Claessen, universitair hoofddocent aan het Instituut voor Biologie van de Universiteit Leiden, werkt in de synthetische biologie, waarbij bacteriën worden ontwikkeld om problemen op te lossen die niet kunnen worden aangepakt - of niet goed worden aangepakt - door 'wilde' bacteriën. Een team van zijn studenten ging naar de iGEM International Genetically Engineered Machine- wedstrijd met een oplossing voor het probleem van het kweken van niet-giftige planten op Mars, maar had de 'zwaartekracht' van Mars nodig om hun ideeën te testen.

"De bodem op Mars bevat chemische perchloraatverbindingen, die giftig kunnen zijn voor mensen", legt prof. Claessen uit. Hoge doses perchloraat kunnen de opname van jodium door de schildklier remmen en de ontwikkeling van de foetus verstoren.

"Onze studenten begonnen met het 'bouwen' van een bacterie die het perchloraat zou degraderen tot chloor en zuurstof, maar ze moesten weten of die bacterie zich op dezelfde manier zou gedragen in de partiële zwaartekracht van Mars als op aarde. '


De HRSC aan boord van ESA's Mars Express verkreeg dit beeld tijdens baan 1104 rond Mars met een grondresolutie van ongeveer 15,3 meter per pixel.
Dit perspectiefbeeld toont het centrale deel van Nicholson Crater, op ongeveer 0.0 ° zuid en 195.5 ° oost, op het westen gericht. Nicholson Crater, die ongeveer 100 kilometer breed is, ligt aan de zuidelijke rand van Amazonis Planitia, ten noordwesten van Medusae Fossae.

De uitdaging was om een ​​manier te vinden om de zwaartekracht van Mars op aarde te reproduceren, en de studenten hebben het opgelost met behulp van een willekeurige positioneringsmachine (RPM).

Het eerste geregistreerde experiment met levende systemen waarbij machines werden gebruikt om de zwaartekracht te manipuleren, werd in 1806 gedaan met behulp van een roterend waterrad. Tweehonderd jaar later is de RPM, ontworpen door het in Nederland gevestigde Airbus-team voor ESA, het nieuwste instrument dat is ontwikkeld om zonder zwaartekracht in de ruimte te experimenteren zonder zwaartekracht.

Zoals de naam al doet vermoeden, verandert de RPM voortdurend zijn oriëntatie willekeurig, zodat items die erin worden geplaatst geen mogelijkheid hebben om zich aan te passen aan een constante zwaartekrachtrichting. Het oorspronkelijke ontwerp zou met succes de zwaartekracht nul kunnen simuleren, terwijl de nieuwere RPM 2.0 bovendien gedeeltelijke zwaartekracht kan simuleren, de stadia tussen de normale zwaartekracht van de aarde en de gewichtloze omgeving.



De RPM-machines bieden een geweldig alternatief voor organisaties die experimenten met nul- en deelzwaartekracht willen doen", zegt Derk Schneemann van Verhaert Nederland. Derk is de Nederlandse makelaar in het netwerk van ESA Innovation Partners die het hergebruik van ruimtetechnologie in andere sectoren vergemakkelijkt en die deel uitmaakt van ESA's Programma's voor zakelijke applicaties en ruimtevaartoplossingen.


Streptomyces-kolonie aan het Instituut voor Biologie aan de Universiteit van Leiden, Nederland

Tijdens hun experimenten merkten ze dat wanneer bacteriën gedeeltelijk zwollen, ze gestresst raakten omdat ze afval rondom zich verzamelden dat ze niet kwijt konden. Dit heeft een groot potentieel, omdat wanneer microben die tot de familie Streptomyces behoren, gestrest raken, beginnen ze meestal met het maken van antibiotica, "voegt prof. Claessen eraan toe.

"Zeventig procent van alle antibiotica die mensen gebruiken, is afkomstig van Streptomyces- bacteriën en we weten dat ze het potentieel hebben om nog meer te produceren. Het gebruik van de RPM om ze op nieuwe manieren te benadrukken, kan ons helpen die te vinden die we nog nooit eerder hebben gezien. "

Prof. Claessen bouwt nu aan een Nederlands consortium om op grotere schaal bodemontgifting te onderzoeken. Dit zal toepassingen op aarde hebben. Er is bijvoorbeeld veel perchloraat in de Atacama-woestijn in Chili , waar wordt aangenomen dat de bodem lijkt op die op Mars. Atacama-grond werd eerder gebruikt als meststof in de VS, maar later bleek dat perchloraat was gewassen van deze meststof in grondwater dat werd gebruikt om te drinken.

Zodra het Nederlandse team op zijn plaats is en geld beschikbaar heeft, kan onderzoek naar Streptomyces- microben (die van nature in de bodem van de aarde voorkomen, waar ze een essentiële rol spelen bij het afbreken van organisch materiaal) en antibiotica ook met de RPM worden gedaan.

"Om te ontdekken dat ze het potentieel hebben om nieuwe antibiotica te ontdekken, is nog spannender, omdat antibioticaresistentie iets is dat we dringend moeten aanpakken", vult Derk Schneemann aan.

http://www.esa.int/Our_Activities/Space ... _medicines