Alface modificada geneticamente poderá um dia ajudar viajantes espaciais a combater a perda óssea

Enquanto em gravidade zero, a densidade óssea de um astronauta pode cair em média de um a dois por cento a cada mês. Durante missões de curto prazo para a Estação Espacial Internacional, a perda de massa óssea pode não ser tão severa. No entanto, durante missões de longo prazo para a lua, Marte e além, os viajantes do espaço precisarão de uma maneira de manter seus esqueletos em forma, e isso pode ser tão fácil quanto comer uma salada. Nesse sentido, uma equipe de pesquisadores da Universidade da Califórnia em Davis, desenvolveu alface transgênica que produz um hormônio estimulante dos ossos.

A alface pode ser facilmente cultivada no espaço e pode ajudar a fortalecer os ossos de um astronauta. Pode até ajudar a reduzir o risco de osteoporose na Terra em áreas com fontes limitadas, de acordo com um comunicado. As descobertas do estudo foram apresentadas durante a reunião de primavera de 2022 da Sociedade Química Americana .

- "Neste momento, os astronautas da Estação Espacial Internacional têm certos regimes de exercícios para tentar manter a massa óssea", disse Kevin Yates, estudante de pós-graduação e engenheiro químico da universidade. - "Mas eles normalmente não ficam na Estação Espacial Internacional por mais de seis meses."

Restaurar a massa óssea atualmente requer uma injeção de medicamento contendo um fragmento peptídico do hormônio da paratireóide humano (PTH) usado para estimular a formação óssea. Como a medicação precisa ser injetada diariamente, esse método de reposição da perda óssea não é viável para missões espaciais de longo prazo.

Então, os cientistas decidiram ver se poderiam produzir uma variedade modificada de alface contendo os medicamentos que cresceriam no espaço. Os pesquisadores optaram por se concentrar na alface porque a planta foi cultivada várias vezes a bordo da Estação Espacial Internacional. Como um benefício adicional, as folhas verdes forneceriam uma maneira dos astronautas comerem vegetais frescos em vez de liofilizados e enlatados.

- "Os astronautas podem carregar sementes transgênicas, que são muito pequenas -você pode ter algumas milhares de sementes em um frasco do tamanho do seu polegar- e cultivá-las como alface comum", disse Somen Nandi, colaborador da pesquisa e engenheiro químico na UC Davis. - "Eles poderiam usar as plantas para sintetizar produtos farmacêuticos, como o PTH, conforme necessário e depois comer as plantas."

Para criar a alface modificada, a equipe identificou o código genético de uma versão do PTH que incluía outra proteína que facilitaria a absorção do corpo humano. Os cientistas então transferiram esse gene para plantas de alface usando uma bactéria chamada Agrobacterium tumefaciens.

Depois que a alface cresceu, a equipe examinou as plantas em busca do hormônio e descobriu que a alface produzia entre 10 e 12 miligramas da proteína por quilo. Para os astronautas obterem o suficiente do hormônio, eles teriam que comer 380 gramas, ou 8 xícaras, de alface por dia, aproximadamente o equivalente a uma tigela cheia de salada.

Os pesquisadores planejam melhorar o conteúdo hormonal em seguida, encontrar uma maneira mais fácil de administrá-lo e testar como ele crescerá na ISS. A alface precisará passar por testes em animais e humanos para garantir que a alface seja segura para consumir e realmente estimule o crescimento ósseo.

Ainda assim, o estudo mostra como os medicamentos podem ser cultivados no espaço sideral, o que pode reduzir custos e evitar danos causados pela radiação. Missões a Marte que podem levar aproximadamente três anos para serem executadas seriam difíceis de reabastecer. Mesmo que as quedas de suprimentos sejam programadas com antecedência, anos de radiação podem tornar os medicamentos inutilizáveis.

- "Eu ficaria muito surpreso se, no momento em que enviarmos astronautas a Marte, as plantas não estivessem sendo usadas para produzir produtos farmacêuticos e outros compostos benéficos", concluiu Kevin Yates.