Londyński startup biotechnologiczny Mass Balance z sukcesem umieścił na orbicie swój pierwszy autonomiczny eksperyment, określany przez badaczy mianem „laboratorium długowieczności”. Urządzenie, które wyniosła w przestrzeń kosmiczną rakieta SpaceX Falcon 9, ma przynieść przełom w badaniach nad chorobami starczymi. Naukowcy zamierzają wykorzystać unikalne warunki mikrograwitacji do analizy białek, których badanie na Ziemi było dotąd niemal niemożliwe.
„Laboratorium” o wielkości grejpfruta
Sam moduł eksperymentalny, nazwany MB-X1, jest gabarytów zaledwie grejpfruta, co odpowiada mniej więcej wielkości ludzkiej pięści.
Wewnątrz tej dziesięciocentymetrowej, autonomicznej kapsuły, opracowanej przez austriacką firmę logistyki kosmicznej Tumbleweed i zintegrowanej z satelitą Oasis Alpha, kryje się zaawansowana technologia.
Zawiera ona substancje chemiczne, żywe komórki, czułe sensory oraz systemy sterowania niezbędne do podtrzymania ich funkcji życiowych i działania.
Przez najbliższe kilka miesięcy kapsuła będzie krążyć wokół Ziemi, wykonując automatyczne pomiary i przesyłając dane o tym, jak komórki i reakcje chemiczne przebiegają w warunkach zredukowanego ciążenia.
W ramach pierwszego testu platforma wyniosła w kosmos przemysłowy biokatalizator mający rozkładać związek chemiczny, podczas gdy czujniki będą monitorować ten proces za pomocą światła, potwierdzając skuteczność reakcji.
Dlaczego mikrograwitacja jest tak istotna?
Na Ziemi gromadzenie precyzyjnych danych biologicznych utrudnia przyciąganie ziemskie, które wywołuje procesy takie jak konwekcja (mieszanie się cieczy wynikające z różnic temperatur) czy sedymentacja (opadanie cięższych cząsteczek).
Czynniki te generują „szum”, który zniekształca obraz procesów molekularnych. W stanie nieważkości efekty te zanikają, co pozwala badaczom uzyskać krystalicznie czysty wgląd w to, co dzieje się na poziomie komórkowym.
„Gdy wyeliminuje się grawitację, zaczynają dziać się rzeczy dziwne i fascynujące, z których część okaże się niezwykle cenna dla nauk przyrodniczych i farmacji” — zauważa Toby Call, dyrektor generalny i współzałożyciel Mass Balance.
Nieuchwytni wrogowie: białka o nieuporządkowanej strukturze
Głównym celem misji jest zbadanie tak zwanych białek o strukturze nieuporządkowanej (wewnętrznie nieuporządkowanych). W przeciwieństwie do klasycznych białek o sztywnej strukturze trójwymiarowej, cząsteczki te na Ziemi nieustannie zmieniają swój kształt.
To właśnie te „białka-transformery” są ściśle powiązane z rozwojem poważnych schorzeń związanych z wiekiem, w tym choroby Alzheimera, Parkinsona oraz różnych rodzajów nowotworów.
Ze względu na ich zmienną formę, na Ziemi ich wizualizacja i badanie są skrajnie trudne. Co więcej, cecha ta powoduje poważne luki w danych niezbędnych do uczenia zaawansowanych sieci neuronowych (takich jak AlphaFold od Google), które nie są w stanie przewidzieć zachowania takich białek ani sposobu ich farmakologicznego neutralizowania.
„Białka te nie mają stałej struktury i właśnie dzięki temu pełnią tyle fascynujących funkcji, jednak gdy procesy te zostają zaburzone, stają się one przyczyną wielu chorób” — wyjaśnia Toby Call.
Jak twierdzi, białka te stanowią „prawdziwe wyzwanie” dla współczesnej medycyny, gdyż historycznie uznawano je za „niepodatne na działanie leków”.
Sztuczna inteligencja na straży długowieczności
Mass Balance zamierza rozwiązać ten problem przy wsparciu sztucznej inteligencji. Po zebraniu unikalnych danych o zachowaniu nieuporządkowanych białek w warunkach mikrograwitacji, startup planuje wykorzystać je do wyszkolenia specjalistycznego modelu AI.
Model ten, pełniący rolę „adaptera”, uzupełni braki w obecnych bazach danych i nauczy się przewidywać strukturę oraz zachowanie „białek-transformerów”, a także dobierać cząsteczki zdolne do ich blokowania.
„Uwolniony z więzów grawitacji moduł MB-X1 stanowi pierwszy krok w stronę zaspokojenia ogromnych potrzeb w leczeniu chorób dotychczas uznawanych za 'nieuleczalne', takich jak choroba Alzheimera czy nowotwory” — ogłosili przedstawiciele firmy w oficjalnym komunikacie.
Kosmos jako codzienne laboratorium
Choć dzisiaj eksperymenty biotechnologiczne w kosmosie mogą wydawać się domeną science-fiction, zespół Mass Balance jest przekonany, że to właśnie tam leży przyszłość. Toby Call uważa, że badania pozaziemskie powinny przestać być wydarzeniem wyjątkowym i stać się standardem dla firm farmaceutycznych.
„Dziś brzmi to może nieco fantastycznie, ale naszym celem jest sprawienie, by kosmos stał się miejscem nudnym, niezawodnym i po prostu kolejnym środowiskiem badawczym” — podsumowuje Toby Call.
