Лондонський біотехнологічний стартап Mass Balance успішно вивів на орбіту свій перший автономний експеримент, який дослідники називають «лабораторією довголіття». Апарат, що вирушив у космос на ракеті-носії SpaceX Falcon 9, покликаний здійснити прорив у вивченні вікових захворювань. Учені планують використати унікальні умови мікрогравітації для дослідження білків, які раніше було практично неможливо вивчити на Землі.
«Лабораторія» розміром із грейпфрут
Сам експериментальний модуль під назвою MB-X1 за розміром не перевищує грейпфрут або людський кулак.
Усередині цього 10-сантиметрового автономного контейнера, розробленого австрійською космічною логістичною компанією Tumbleweed та інтегрованого в супутник Oasis Alpha, міститься складне технологічне наповнення.
Воно включає хімічні речовини, живі клітини, високочутливі датчики та елементи керування, необхідні для підтримання їхньої життєдіяльності та стабільної роботи.
Протягом наступних кількох місяців капсула обертатиметься навколо Землі, автоматично проводячи вимірювання та передаючи дані про те, як протікають клітинні та хімічні реакції в умовах слабкої гравітації.
Для першого випробування платформа відправила в космос промисловий біокаталізатор, який розщеплюватиме хімічну сполуку, поки датчики за допомогою світла відстежуватимуть цей процес, підтверджуючи успішність реакцій.
Навіщо потрібна мікрогравітація?
На Землі збір високоточних біологічних даних ускладнюється дією гравітації, яка спричиняє такі процеси, як конвекція (перемішування рідин через різницю температур) та седиментація (осідання важчих частинок).
Ці фактори створюють «шум», що викривляє картину молекулярних процесів. У невагомості ці ефекти зникають, відкриваючи вченим кришталево чисту картину того, що відбувається на клітинному рівні.
«Коли ви прибираєте гравітацію, трапляється багато дивних і чудових речей, деякі з яких будуть надзвичайно цінними для наук про життя та фармацевтики», — зазначає генеральний директор і співзасновник Mass Balance Тобі Колл (Toby Call).
Невловні вороги: білки з неупорядкованою структурою
Головна мета місії — вивчення так званих білків із неупорядкованою (внутрішньо невпорядкованою) структурою. На відміну від класичних білків, що мають жорстку тривимірну форму, ці молекули на Землі постійно змінюють свої обриси.
Саме ці «білки-трансформери» тісно пов’язані з розвитком тяжких вікових захворювань, зокрема хвороби Альцгеймера, хвороби Паркінсона та різних видів раку.
Через їхню мінливу форму на Землі їх надзвичайно складно візуалізувати та вивчити. Крім того, ця особливість створює серйозну прогалину в даних для навчання передових нейромереж (таких як AlphaFold від Google), які просто не можуть передбачити поведінку таких білків та способи впливу на них ліками.
«У цих білків немає фіксованої структури — саме тому вони здатні на стільки крутих речей. Але коли щось іде не так, це спричиняє безліч захворювань», — пояснює Тобі Колл.
За його словами, ці білки є «справжньою проблемою» для сучасної медицини, оскільки історично вважалися такими, на які неможливо вплинути медикаментозно.
Штучний інтелект на варті довголіття
Mass Balance вирішує цю проблему за допомогою штучного інтелекту. Зібравши унікальні дані про поведінку невпорядкованих білків в умовах космічної мікрогравітації, стартап планує використати їх для навчання спеціалізованої ШІ-моделі.
Ця модель-«адаптер» заповнить прогалини в існуючих базах даних і навчиться передбачати структуру та поведінку «білків-трансформерів», а також підбирати молекули, здатні їх блокувати.
«Звільнений від кайданів гравітації, модуль MB-X1 — це перший крок до задоволення величезних потреб у лікуванні історично "недоступних" захворювань, таких як хвороба Альцгеймера та рак», — заявили представники компанії в офіційному релізі.
Космос як рутинна лабораторія
Хоча сьогодні космічні біотехнологічні експерименти здаються чимось із галузі наукової фантастики, у Mass Balance впевнені, що за цим майбутнє. Тобі Колл вважає, що космічні дослідження мають перестати бути унікальною подією і стати стандартом для фармацевтичних компаній.
«Сьогодні це звучить дико, але наша мета полягає в тому, щоб зробити космос нудним, надійним і просто ще одним дослідницьким середовищем», — резюмує Тобі Колл.
