Лондонский биотехнологический стартап Mass Balance успешно вывел на орбиту свой первый автономный эксперимент, который исследователи называют «лабораторией долголетия». Аппарат, отправившийся в космос на ракете-носителе SpaceX Falcon 9, призван совершить прорыв в изучении возрастных заболеваний. Ученые планируют использовать уникальные условия микрогравитации для исследования белков, которые ранее было практически невозможно изучить на Земле.
«Лаборатория» размером с грейпфрут
Сам экспериментальный модуль, получивший название MB-X1, имеет размер всего лишь с грейпфрут (или человеческий кулак).
Внутри этого 10-сантиметрового автономного стручка, разработанного австрийской космической логистической компанией Tumbleweed и интегрированного в спутник Oasis Alpha, находится сложная начинка.
Она включает в себя химические вещества, живые клетки, высокочувствительные датчики и элементы управления, необходимые для поддержания их жизнедеятельности и функционирования.
В ближайшие несколько месяцев капсула будет вращаться вокруг Земли, автоматически проводя измерения и передавая на Землю данные о том, как клетки и химические реакции протекают в условиях слабой гравитации.
В качестве первого теста платформа отправила в космос промышленный биокатализатор, который будет расщеплять химическое соединение, а датчики будут отслеживать этот процесс с помощью света, подтверждая успешность реакций.
Зачем нужна микрогравитация?
На Земле сбор высокоточных биологических данных осложняется действием гравитации, которая вызывает такие процессы, как конвекция (перемешивание жидкостей из-за разницы температур) и седиментация (оседание более тяжелых частиц).
Эти факторы создают «шум», искажающий картину молекулярных процессов. В невесомости эти эффекты исчезают, открывая ученым кристально чистую картину происходящего на клеточном уровне.
«Когда вы убираете гравитацию, происходит много странных и замечательных вещей, некоторые из которых будут крайне ценны для наук о жизни и фармацевтики», — отмечает генеральный директор и сооснователь Mass Balance Тоби Колл (Toby Call).
Неуловимые враги: белки с неупорядоченной структурой
Главная цель миссии — изучение так называемых белков с неупорядоченной (внутренне неупорядоченной) структурой. В отличие от классических белков, которые имеют жесткую трехмерную форму, эти молекулы на Земле постоянно меняют свое очертание.
Именно эти «белки-трансформеры» тесно связаны с развитием тяжелых возрастных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и различные виды рака.
Из-за их непостоянной формы на Земле их крайне сложно визуализировать и изучить. Более того, эта особенность создает серьезный пробел в данных для обучения передовых нейросетей (таких как AlphaFold от Google), которые просто не могут предсказать, как будут вести себя такие белки и как на них воздействовать лекарствами.
«У этих белков нет фиксированной структуры — именно поэтому они могут делать так много крутых вещей. Но когда что-то идет не так, это вызывает множество заболеваний», — объясняет Тоби Колл.
По его словам, эти белки являются «настоящей неприятностью» для современной медицины, поскольку исторически считались «недоступными для воздействия лекарств».
Искусственный интеллект на страже долголетия
Mass Balance решает эту проблему с помощью искусственного интеллекта. Собрав уникальные данные о поведении неупорядоченных белков в условиях космической микрогравитации, стартап планирует использовать их для обучения специализированной ИИ-модели.
Эта модель-«адаптер» заполнит пробелы в существующих базах данных и научится предсказывать структуру и поведение «белков-трансформеров», а также подбирать молекулы, способные их блокировать.
«Освобожденный от оков гравитации, модуль MB-X1 — это первый шаг к разблокировке огромных неудовлетворенных потребностей в лечении исторически "недоступных" заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и рак», — заявили представители компании в официальном релизе.
Космос как рутинная лаборатория
Хотя сегодня космические биотехнологические эксперименты кажутся чем-то из области научной фантастики, в Mass Balance уверены, что за этим будущее. Тоби Колл считает, что космические исследования должны перестать быть уникальным событием и стать стандартом для фармацевтических компаний.
«Звучит диковато сегодня, но наша цель состоит в том, чтобы сделать космос скучным, надежным и просто еще одной исследовательской средой», — резюмирует Тоби Колл.
